圓端形鋼管混凝土柱的壓彎力學性能研究
發(fā)布時間:2021-05-18 09:12
圓端形鋼管混凝土柱不僅承載力高,抗震性能好,施工方便,而且截面形狀優(yōu)美,橫向剛度大。但是,國內外學者對圓端形鋼管混凝土柱的研究還不夠完善,已有的研究工作主要集中在軸壓短柱的力學性能研究,對純彎和偏壓力學性能的研究相對較少。為了更全面地了解圓端形鋼管混凝土柱的力學性能,有必要對此類構件的壓彎力學性能進行研究。本文的研究內容具體分為以下幾個部分:(1)查閱國內外相關文獻,了解相關課題的研究現(xiàn)狀,確定該研究課題研究的必要性。(2)共進行6根純彎試驗和12根壓彎構件的試驗研究,純彎試驗的參數(shù)為高寬比,偏壓試驗參數(shù)包括偏心距和長細比。試驗表明,圓端形鋼管混凝土純彎構件的破壞形式為面內整體彎曲破壞;偏壓構件的破壞模態(tài)為整體失穩(wěn)破壞,構件表現(xiàn)出較高的承載力和良好的延性。(3)運用有限元軟件ABAQUS進行數(shù)值模擬,確定合理的材料本構關系,利用驗證過的模型進行機理分析,分析其破壞形態(tài)和受力全過程的應力分布和鋼管與混凝土之間的相互作用。分析表明,圓弧段的鋼管對混凝土的約束作用比平直段強。(4)基于有限元模型,分別對軸壓長柱、純彎構件和偏壓構件進行參數(shù)分析。分析表明影響構件承載力的主要因素包括:鋼管屈服強...
【文章來源】:福州大學福建省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
主要符號表
第一章 緒論
1.1 研究背景和研究意義
1.2 相關課題的研究現(xiàn)狀
1.2.1 圓端形鋼管混凝土力學性能研究
1.2.2 橢圓形鋼管混凝土力學性能研究
1.3 本文的主要研究內容
第二章 圓端形鋼管混凝土柱的軸壓力學性能研究
2.1 引言
2.2 試驗研究
2.2.1 構件設計
2.2.2 構件制作
2.2.3 材料性能
2.2.4 試驗方法和加載裝置
2.2.5 試驗結果與分析
2.3 數(shù)值模擬
2.3.1 材料的應力-應變關系模型
2.3.2 鋼管與混凝土界面模型
2.2.3 單元類型、網(wǎng)格劃分、邊界條件及加載方式
2.3.4 初始缺陷
2.3.5 模型驗證
2.4 機理分析
2.4.1 弱軸典型破壞模態(tài)
2.4.2 強軸典型破壞模態(tài)
2.5 參數(shù)分析
2.6 簡化計算
2.7 本章小結
第三章 圓端形鋼管混凝土柱的純彎力學性能研究
3.1 引言
3.2 試驗研究
3.2.1 構件設計
3.2.2 構件制作
3.2.3 試驗方法和加載裝置
3.2.4 試驗結果與分析
3.3 數(shù)值模擬
3.3.1 邊界條件和加載方式
3.3.2 殘余應力的影響
3.3.3 模型驗證
3.4 機理分析
3.4.1 繞弱軸彎曲
3.4.2 繞強軸彎曲
3.5 參數(shù)分析
3.6 簡化計算
3.7 本章小結
第四章 圓端形鋼管混凝土柱的偏壓力學性能研究
4.1 引言
4.2 試驗研究
4.2.1 構件設計、試驗方法和加載量測裝置
4.2.2 試驗結果及分析
4.3 數(shù)值模擬
4.3.1 殘余應力的影響
4.3.2 模型驗證
4.4 機理分析
4.4.1 繞弱軸彎曲
4.4.2 繞強軸彎曲
4.5 參數(shù)分析
4.5.1 各參數(shù)對荷載(N)-撓度(u_m)曲線的影響
4.5.2 各參數(shù)對N/N_u-M/M_u關系曲線的影響
4.6 簡化計算
4.7 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
在學期間發(fā)表(錄用)的學術論文
參與的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]圓端形鋼管混凝土柱偏壓力學性能研究[J]. 李德山,池思源,王志濱. 福州大學學報(自然科學版). 2016(04)
[2]圓端形鋼管混凝土偏壓構件受力性能研究[J]. 李錦華,王二磊. 武漢理工大學學報. 2016(04)
[3]橢圓鋼管混凝土軸壓短柱承載力分析[J]. 杜文超,趙均海,張常光,殷佳. 混凝土. 2016(04)
[4]圓端形鋼管混凝土塔柱受力特征實測分析[J]. 李彬,李艷. 山西建筑. 2016(01)
[5]基于數(shù)值分析的橢圓鋼管混凝土柱軸壓性能及承載力計算[J]. 沈奇罕,王靜峰,王偉,王珺. 建筑鋼結構進展. 2015(06)
[6]填充輕骨料混凝土的冷成型橢圓形截面鋼管短柱軸壓性能研究[J]. 王偉,淮運梅,陳德明. 建筑結構學報. 2015(S1)
[7]圓端形鋼管混凝土軸壓短柱的機理分析[J]. 謝恩普,王志濱,林盛,周繼忠. 福州大學學報(自然科學版). 2015(04)
[8]圓端形鋼管內約束混凝土軸壓短柱的力學性能[J]. 付磊,丁發(fā)興,谷利雄,龔永智. 華南理工大學學報(自然科學版). 2014(11)
[9]圓端形鋼管混凝土短柱軸壓性能仿真分析[J]. 李培鵬,任志剛. 武漢理工大學學報. 2014(09)
[10]圓端形鋼管混凝土柱軸壓性能研究[J]. 王志濱,陳靖,謝恩普,林盛. 建筑結構學報. 2014(07)
碩士論文
[1]圓端形鋼管混凝土偏壓試驗研究[D]. 關希平.武漢理工大學 2013
本文編號:3193535
【文章來源】:福州大學福建省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
主要符號表
第一章 緒論
1.1 研究背景和研究意義
1.2 相關課題的研究現(xiàn)狀
1.2.1 圓端形鋼管混凝土力學性能研究
1.2.2 橢圓形鋼管混凝土力學性能研究
1.3 本文的主要研究內容
第二章 圓端形鋼管混凝土柱的軸壓力學性能研究
2.1 引言
2.2 試驗研究
2.2.1 構件設計
2.2.2 構件制作
2.2.3 材料性能
2.2.4 試驗方法和加載裝置
2.2.5 試驗結果與分析
2.3 數(shù)值模擬
2.3.1 材料的應力-應變關系模型
2.3.2 鋼管與混凝土界面模型
2.2.3 單元類型、網(wǎng)格劃分、邊界條件及加載方式
2.3.4 初始缺陷
2.3.5 模型驗證
2.4 機理分析
2.4.1 弱軸典型破壞模態(tài)
2.4.2 強軸典型破壞模態(tài)
2.5 參數(shù)分析
2.6 簡化計算
2.7 本章小結
第三章 圓端形鋼管混凝土柱的純彎力學性能研究
3.1 引言
3.2 試驗研究
3.2.1 構件設計
3.2.2 構件制作
3.2.3 試驗方法和加載裝置
3.2.4 試驗結果與分析
3.3 數(shù)值模擬
3.3.1 邊界條件和加載方式
3.3.2 殘余應力的影響
3.3.3 模型驗證
3.4 機理分析
3.4.1 繞弱軸彎曲
3.4.2 繞強軸彎曲
3.5 參數(shù)分析
3.6 簡化計算
3.7 本章小結
第四章 圓端形鋼管混凝土柱的偏壓力學性能研究
4.1 引言
4.2 試驗研究
4.2.1 構件設計、試驗方法和加載量測裝置
4.2.2 試驗結果及分析
4.3 數(shù)值模擬
4.3.1 殘余應力的影響
4.3.2 模型驗證
4.4 機理分析
4.4.1 繞弱軸彎曲
4.4.2 繞強軸彎曲
4.5 參數(shù)分析
4.5.1 各參數(shù)對荷載(N)-撓度(u_m)曲線的影響
4.5.2 各參數(shù)對N/N_u-M/M_u關系曲線的影響
4.6 簡化計算
4.7 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
在學期間發(fā)表(錄用)的學術論文
參與的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]圓端形鋼管混凝土柱偏壓力學性能研究[J]. 李德山,池思源,王志濱. 福州大學學報(自然科學版). 2016(04)
[2]圓端形鋼管混凝土偏壓構件受力性能研究[J]. 李錦華,王二磊. 武漢理工大學學報. 2016(04)
[3]橢圓鋼管混凝土軸壓短柱承載力分析[J]. 杜文超,趙均海,張常光,殷佳. 混凝土. 2016(04)
[4]圓端形鋼管混凝土塔柱受力特征實測分析[J]. 李彬,李艷. 山西建筑. 2016(01)
[5]基于數(shù)值分析的橢圓鋼管混凝土柱軸壓性能及承載力計算[J]. 沈奇罕,王靜峰,王偉,王珺. 建筑鋼結構進展. 2015(06)
[6]填充輕骨料混凝土的冷成型橢圓形截面鋼管短柱軸壓性能研究[J]. 王偉,淮運梅,陳德明. 建筑結構學報. 2015(S1)
[7]圓端形鋼管混凝土軸壓短柱的機理分析[J]. 謝恩普,王志濱,林盛,周繼忠. 福州大學學報(自然科學版). 2015(04)
[8]圓端形鋼管內約束混凝土軸壓短柱的力學性能[J]. 付磊,丁發(fā)興,谷利雄,龔永智. 華南理工大學學報(自然科學版). 2014(11)
[9]圓端形鋼管混凝土短柱軸壓性能仿真分析[J]. 李培鵬,任志剛. 武漢理工大學學報. 2014(09)
[10]圓端形鋼管混凝土柱軸壓性能研究[J]. 王志濱,陳靖,謝恩普,林盛. 建筑結構學報. 2014(07)
碩士論文
[1]圓端形鋼管混凝土偏壓試驗研究[D]. 關希平.武漢理工大學 2013
本文編號:3193535
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