發(fā)布時間：2017-08-26 13:52

  本文關鍵詞：基于有限條法的鋼管混凝土局部屈曲性能若干關鍵問題研究

  更多相關文章： 鋼管混凝土 局部屈曲 有限條法 約束拉桿 應力梯度

【摘要】：本文對不帶拉桿和帶約束拉桿方鋼管混凝土柱鋼管壁板件的軸壓和偏壓局部屈曲進行了理論推導和性能分析,主要研究內容及研究成果如下：(1)基于現(xiàn)有試驗和理論研究合理地假定方鋼管混凝土柱鋼板的邊界條件為四邊固定約束。利用有限條法,推導出方鋼管混凝土軸壓和偏壓柱的臨界局部屈曲應力計算公式,對方鋼管混凝土偏壓柱的臨界屈曲系數(shù)進行了非線性擬合,給出了其簡化計算公式。其計算值與現(xiàn)有理論的計算結果對比,吻合良好。給出了不同應力梯度下鋼板寬厚比的建議限值,以保證鋼管混凝土鋼管壁在發(fā)生局部屈曲之前屈服。(2)針對帶約束拉桿方形鋼管混凝土軸壓和偏壓柱鋼板的局部屈曲特性,通過界定約束拉桿的影響區(qū)域,建立了帶約束拉桿方形鋼管混凝土軸壓和偏壓柱的局部屈曲模型。基于此模型,利用有限條法計算了帶約束拉桿方鋼管混凝土軸壓和偏壓柱鋼板的臨界屈曲應力。提出了約束拉桿影響區(qū)域的局部屈曲簡化計算公式,該公式誤差小于1%。(3)帶約束拉桿方鋼管混凝土臨界局部屈曲應力計算值與現(xiàn)有試驗結果進行對比,吻合良好,基于有限條法的帶約束拉桿方鋼管混凝土軸壓和偏壓柱鋼板的局部屈曲模型是適用于帶約束拉桿方鋼管混凝土的局部屈曲分析。(4)應用所提出的模型,研究了不同應力梯度下約束拉桿的水平間距、縱向間距及拉桿直徑對帶約束拉桿方形鋼管混凝土柱鋼板整體臨界局部屈曲平均應力的影響。結果表明,約束拉桿縱向間距對整體臨界局部屈曲平均應力的影響最為顯著,水平間距次之,而拉桿直徑的影響最小。最后,建議了不同應力梯度、約束拉桿間距和約束拉桿直徑下的方鋼管混凝土軸壓和偏壓柱鋼板寬厚比的限值,以便于工程設計應用。
【關鍵詞】：鋼管混凝土 局部屈曲 有限條法 約束拉桿 應力梯度
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU398.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-31
• 1.1 鋼管混凝土發(fā)展與應用概況13-14
• 1.2 鋼管混凝土的研究現(xiàn)狀14-25
• 1.2.1 圓鋼管混凝土的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 方形和矩形鋼管混凝土的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 其他截面鋼管混凝土的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.4 鋼管混凝土截面加強措施及研究現(xiàn)狀18-25
• 1.3 鋼管混凝土局部屈曲性能的研究現(xiàn)狀25-30
• 1.3.1 圓形鋼管混凝土的局部屈曲性能研究現(xiàn)狀26-27
• 1.3.2 方形和矩形鋼管混凝土的局部屈曲性能研究現(xiàn)狀27-29
• 1.3.3 目前鋼管混凝土局部屈曲性能研究存在的問題29-30
• 1.4 課題研究目的和內容30-31
• 第二章 基于有限條法的鋼管混凝土局部屈曲分析方法及原理31-45
• 2.1 概述31
• 2.2 有限條法簡介31-37
• 2.2.1 有限條法的優(yōu)點32
• 2.2.2 有限條法的解題步驟32-33
• 2.2.3 通用位移函數(shù)的選取33-35
• 2.2.4 有限條的特征方程35-37
• 2.3 基于有限條法的鋼管混凝土局部屈曲分析方法及原理37-43
• 2.3.1 矩形平面應力條37-40
• 2.3.2 矩形彎曲板條40-42
• 2.3.3 鋼板條的特征方程42-43
• 2.4 本章小結43-45
• 第三章 基于有限條法的方鋼管混凝土柱局部屈曲分析45-58
• 3.1 概述45
• 3.2 方鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲45-49
• 3.2.1 屈曲模態(tài)和位移函數(shù)的選擇45-46
• 3.2.2 剛度矩陣和穩(wěn)定矩陣46-48
• 3.2.3 方鋼管混凝土軸壓柱鋼板的屈曲強度48-49
• 3.2.4 與現(xiàn)有理論計算結果的比較49
• 3.3 方形鋼管混凝土偏壓柱的局部屈曲49-56
• 3.3.1 應力梯度的定義49-50
• 3.3.2 屈曲模態(tài)和位移函數(shù)的選擇50-51
• 3.3.3 剛度矩陣和穩(wěn)定矩陣51-53
• 3.3.4 方鋼管混凝土偏壓柱鋼板的局部屈曲強度53-55
• 3.3.5 與現(xiàn)有理論計算結果的比較55-56
• 3.4 軸壓、偏壓下方鋼管混凝土柱鋼板寬厚比建議限值56-57
• 3.5 本章小結57-58
• 第四章 基于有限條法的帶約束拉桿方鋼管混凝土柱局部屈曲分析58-76
• 4.1 概述58
• 4.2 帶約束拉桿方鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲分析58-67
• 4.2.1 模型建立58-60
• 4.2.2 約束拉桿影響范圍內的鋼板局部屈曲分析60-64
• 4.2.3 約束拉桿非影響范圍內的鋼板局部屈曲分析64
• 4.2.4 帶約束拉桿方鋼管混凝土柱鋼板整體臨界局部屈曲應力64-67
• 4.3 帶約束拉桿方鋼管混凝土偏壓柱的局部屈曲分析67-71
• 4.4 軸壓、偏壓下帶約束拉桿方鋼管混凝土柱鋼板寬厚比建議限值71-75
• 4.5 本章小結75-76
• 結論76
• 展望76-78
• 參考文獻78-86
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文86-88
• 致謝88

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本文編號：741796