帶脫空缺陷的不銹鋼管混凝土構(gòu)件在偏拉作用下的力學(xué)性能研究
本文關(guān)鍵詞: 不銹鋼管混凝土 缺陷 工作機(jī)理 試驗(yàn)研究 出處:《福建農(nóng)林大學(xué)》2017年碩士論文 論文類(lèi)型:學(xué)位論文
【摘要】:不銹鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有普通鋼管混凝土杰出的力學(xué)性能和不銹鋼的各種優(yōu)點(diǎn),因此,在近海建筑工程、跨海大橋、海洋平臺(tái),以及對(duì)美觀和耐久性要求較高的重要的建筑中,這種新型不銹鋼管混凝土結(jié)構(gòu)有很好的應(yīng)用前景。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)工程當(dāng)中,由于各方面的因素,鋼管混凝土構(gòu)件往往是存在缺陷的,這些缺陷的存在都會(huì)影響鋼管混凝土的組合作用,從而影響其力學(xué)性能。因此深入研究帶脫空缺陷的不銹鋼管混凝土構(gòu)件的力學(xué)性能十分重要。本文基于理論分析和試驗(yàn)研究,較深入地研究了帶脫空缺陷的不銹鋼管混凝土構(gòu)件在偏拉作用下的力學(xué)性能。具體進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:(1)通過(guò)查詢(xún)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),綜述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于不銹鋼、不銹鋼管混凝土和帶脫空缺陷的鋼管混凝土的試驗(yàn)和理論研究的情況,并指出了本文的研究意義和研究?jī)?nèi)容。(2)進(jìn)行了 32個(gè)不銹鋼管混凝土試件的偏拉試驗(yàn)研究,其中包括24個(gè)帶脫空缺陷的不銹鋼管混凝土試件和8個(gè)無(wú)脫空不銹鋼管混凝土試件。試驗(yàn)參數(shù)包括脫空率和偏心距。研究以上兩個(gè)參數(shù)對(duì)帶脫空缺陷的不銹鋼管混凝土構(gòu)件在偏拉性能的影響規(guī)律。(3)在確定了偏拉荷載作用下不銹鋼材和核心混凝土應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系后,利用非線(xiàn)性有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,同時(shí)利用現(xiàn)有的試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證該有限元模型的可靠性和精度。(4)利用有限元模型,深入研究脫空缺陷對(duì)不銹鋼管混凝土偏拉構(gòu)件的工作機(jī)理的影響規(guī)律。對(duì)帶有脫空缺陷的不銹鋼管混凝土偏拉構(gòu)件的破壞模態(tài)與荷載-變形曲線(xiàn)進(jìn)行全過(guò)程分析。分析不銹鋼管和核心混凝土截面應(yīng)力分布規(guī)律與不銹鋼管與核心混凝土之間的接觸應(yīng)力等。(5)利用有限元模型,系統(tǒng)分析了脫空率,偏心率,混凝土強(qiáng)度,不銹鋼強(qiáng)度和含鋼率等重要參數(shù)對(duì)偏拉構(gòu)件的軸拉荷載-名義應(yīng)變曲線(xiàn)的影響規(guī)律。
[Abstract]:The concrete filled stainless steel (CFST) structure has outstanding mechanical properties of ordinary CFST and various advantages of stainless steel. Therefore, in offshore construction, sea crossing bridges, offshore platforms, and important buildings with high aesthetic and durability requirements, This new type of concrete filled stainless steel tube structure has a good application prospect. In actual structural engineering, due to various factors, concrete filled steel tube members often have defects. The existence of these defects will affect the combination of concrete-filled steel tube (CFST) and its mechanical properties. Therefore, it is very important to study the mechanical properties of concrete-filled stainless steel tubular members with voids. The mechanical properties of concrete-filled stainless steel tube members with void defects under the action of partial tension are studied in depth. The experimental and theoretical study on concrete filled stainless steel tube and concrete filled steel tube with void defect is carried out, and the research significance and research content of this paper are pointed out. It includes 24 concrete filled stainless steel tube specimens with void defect and 8 concrete filled stainless steel tube specimens without empty defect. The test parameters include void ratio and eccentricity. The effect of these two parameters on stainless steel tube with void defect is studied. After determining the stress-strain constitutive relation of stainless steel and core concrete under partial tensile load, Numerical simulation is carried out by using nonlinear finite element software, and the reliability and accuracy of the finite element model are verified by existing experimental results. The influence of void removal defects on the working mechanism of concrete filled stainless steel tube members is studied in depth. The failure modes and load-deformation curves of concrete filled stainless steel tube members with void defects are analyzed in the whole process. The stress distribution of stainless steel tube and core concrete section and the contact stress between stainless steel tube and core concrete are analyzed. The influence of some important parameters, such as void ratio, eccentricity, concrete strength, stainless steel strength and steel-containing ratio, on the axial load-nominal strain curve of eccentric tensile members are systematically analyzed.
【學(xué)位授予單位】:福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TU398.9
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1547187
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