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《福州大学》 2006年
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钢管混凝土构件在复杂受力状态下的工作机理研究

尧国皇  
【摘要】: 以往,研究者对钢管混凝土构件在轴压、纯弯和压弯荷载作用下的性能进行了大量研究,对纯扭、压扭、弯扭、压弯扭及压弯剪受力状态下的工作性能也有一些研究报道,但研究工作,尤其对压弯扭剪构件的工作机理的研究仍有必要深入进行。 本文在以往有关研究成果的基础上,对钢管混凝土构件在复杂受力状态下的工作机理和承载力实用计算方法进行了研究,具体进行了以下几个方面的工作: (1)进行了38个钢管高性能混凝土压弯构件力学性能的实验研究,考察了这类构件的力学性能,并对其承载力的计算方法进行了探讨。以截面径(宽)厚比为基本参数,进行了50个薄壁钢管混凝土轴压力学性能的实验研究,考察了薄壁钢管混凝土的轴压力学性能,并对其轴压强度的计算方法进行了探讨,基于本文和其他研究者的实验结果,建议了钢管混凝土构件截面合理的径(宽)厚比限值。 (2)采用有限元分析软件ABAQUS对钢管混凝土构件在压(拉)、弯、扭、剪及其复合受力状态下荷载-变形关系曲线进行了计算,计算结果得到大量实验结果的验证,较为充分说明了本文有限元分析模型的可靠性。 (3)采用有限元法对钢管混凝土构件在压(拉)、弯、扭、剪及其复合受力状态下荷载-变形关系曲线进行了全过程分析,分析了受力过程中钢管和混凝土截面应力分布规律、钢管与核心混凝土之间的相互作用,并分析了加载路径对钢管混凝土构件工作性能的影响,较为深入的揭示了钢管混凝土构件在压(拉)、弯、扭、剪及其复合受力状态下的工作机理。 (4)在参数分析结果的基础上,建议了钢管混凝土构件在压(拉)、弯、扭、剪及其复合受力状态下的承载力实用计算方法,其计算结果得到实验结果的验证,有关公式可为有关工程实践提供参考。
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