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《山东科技大学》 2010年
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新型薄壁方钢管混凝土短柱力学性能试验研究

张红英  
【摘要】:在钢管混凝土工程中采用薄壁钢管,可以达到节省钢材、降低工程造价的目的。但对于薄壁钢管混凝土柱而言,其钢管壁的宽厚比(或径厚比)较大,在达到极限荷载前,钢管壁可能出现局部屈曲,使钢管混凝土柱的承载能力小于两种材料承载力的叠加之和。为了延缓或避免钢管壁的局部屈曲,在工程中通过构造设计予以加强,使薄壁钢管混凝土更广泛的应用在实际工程中。 为解决薄壁方钢管混凝土短柱局部屈曲和稳定问题,以提高试件的整体变形能力为目的,进一步挖掘钢管混凝土柱的承载潜能,本文首先全面总结了薄壁钢管混凝土柱在国内外的发展及研究现状,提出设置长、短U形加强钢筋零件并锚固于试件内部,对新的构造方法的有效性进行静载试验验证。该加强钢筋零件与方钢管管壁点焊,通过分布焊点对钢管壁起到稳定支撑作用,延缓钢管壁的屈曲,同时埋入混凝土中的钢筋零件加强钢管和混凝土的拉结和粘接性能,在受力过程中更好地共同工作,使两种材料的性能得到充分的发挥,提高结构构件的力学性能指标。 根据试验研究结果,分析了U形加强钢筋零件的有效作用,给出量化的延性指标,分析了钢管壁厚、加强钢筋零件的型式、混凝土强度对薄壁钢管混凝土短柱承载力及变形性能的影响。结果表明,配置长、短加强钢筋明显地提高了试件的变形性能,以普通试件的平均延性系数2.30作为比照基准,配置短U形加强钢筋的试件其平均延性系数为2.85,提高了24%;配置长拉结钢筋的试件平均延性系数为3.34,提高了45%。配置加强拉结钢筋后,大幅度提高了试件的变形性能,增强了结构使用的安全性。为解决薄壁钢管混凝土的延性问题提供了一种可行的构造措施。 根据本文的研究结果,可对薄壁方钢管混凝土柱性能的进一步研究及理论分析提供重要的依据。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU398.9

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