由于鋼管混凝土具有承載能力高,抗震性能突出,自重輕,施工方便,造價(jià)經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。大量工程實(shí)踐顯示,實(shí)際運(yùn)行過程中,伴隨著力、熱等荷載耦合因素作用下,鋼管混凝土存在界面缺陷現(xiàn)象;缺陷的出現(xiàn)會(huì)使得鋼管混凝土的極限承載力降低以及影響鋼管混凝土的工作機(jī)理和力學(xué)性能,鑒于此,本文在再此基礎(chǔ)上進(jìn)行了界面缺陷后的極限承載力、工作機(jī)理和力學(xué)性能以及參數(shù)影響情況的分析研究。為研究鋼管混凝土界面缺陷的性能,本文開展了以下幾方面的工作:（1）用極限平衡法推導(dǎo)鋼管混凝土界面缺陷的極限承載力。提出基本假設(shè)并以極限平衡法為基礎(chǔ),對鋼管混凝土界面缺陷的極限承載力進(jìn)行理論推導(dǎo)。建立了三種常見鋼管混凝土界面缺陷軸壓短柱極限承載力近似計(jì)算公式。結(jié)合已有研究文獻(xiàn)進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證,結(jié)果表明用本文推導(dǎo)的承載力與文獻(xiàn)試驗(yàn)值的折減趨勢一致,比較吻合,驗(yàn)證了本章理論推導(dǎo)的可行性及精確性。（2）用大型有限元分析軟件ABAQUS對鋼管混凝土界面缺陷的力學(xué)性能進(jìn)行了研究。首先詳細(xì)介紹了軟件的分析過程,建立有限元模型,驗(yàn)證了模型的可行性;然后分析了鋼管混凝土的脫空和脫粘缺陷對于力學(xué)性能的影響,從軸向荷載和應(yīng)變的關(guān)系、破壞... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋼管混凝土A-SI曲線

a)實(shí)體單元 C3D8R b)殼單元 S4R圖 3.2 本文選用的單元模型.2 本構(gòu)選取數(shù)值模擬中材料的本構(gòu)關(guān)系是指由試驗(yàn)得出的材料應(yīng)力與應(yīng)變的曲線關(guān)系可以用數(shù)學(xué)表達(dá)式來表示，可以說在分析中材料的本構(gòu)是整個(gè)分析中的靈魂影響到模擬結(jié)果的正確性。所以利用有限元模擬的方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的第一要考慮的就是組成結(jié)構(gòu)各材料的本構(gòu)模型，尤其是在界面缺陷鋼管混軸壓力學(xué)性能分析和參數(shù)分析中，很有必要對材料的本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行研究選取與混凝土兩種材料本構(gòu)關(guān)系模型的選取對本文的模擬計(jì)算結(jié)果至關(guān)重要，確的選擇本構(gòu)模型不僅直接影響到計(jì)算的收斂與否，而且還影響到計(jì)算的。.2.1 鋼材的本構(gòu)關(guān)系核心混凝土的變形也會(huì)影響到鋼管，而核心混凝土的本構(gòu)關(guān)系又是使用一

工程碩士學(xué)位論文29圖 3.1 ABAQUS 建模分析流程圖3.3 ABAQUS 有限元模型的建立3.3.1 單元選取為了解決各種類型的問題，在 ABAQUS 軟件的單元庫中提供了很多類型的單元給用戶選用�？偟膩碚f，常見的單元類型包括：實(shí)體單元、殼單元、梁單元和桁架單元等。在不考慮自適應(yīng)網(wǎng)格的情況下，在 ABAQUS 中的應(yīng)力、位移單元的行為都是基于拉格朗日或材料描述的，在分析中材料與單元關(guān)聯(lián)，且材料不能從單元中流出。實(shí)體單元是用戶應(yīng)用最多的一種單元，實(shí)體單元每個(gè)表面都可以和其他單元相連，因此可以形成各種各樣能承受任意荷載的模型。如果三維中某一維的厚度遠(yuǎn)小于另外兩維，而且垂直于這一維的應(yīng)力很小可以忽略的單元稱為殼單元。本文中混凝土選用實(shí)體單元，鋼管選用殼單元，所有單元采用線性縮減積分。本文數(shù)值模擬中各個(gè)材料采用如下單元[38]：(1)混凝土選用八節(jié)點(diǎn)六面體線性縮減三維實(shí)體單元 ( C 3D 8 R)；(2)鋼管選用四節(jié)點(diǎn)四邊形曲面薄殼線性縮減積分殼單元( S 4 R);(3)端板采用剛體模擬，即彈性模量趨于無限大，需要忽略其變形，尺寸要比鋼

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本文編號：3239306