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设肋薄壁方钢管混凝土短柱轴压承载性能有限元分析

冯涛  
【摘要】: 薄壁钢管混凝土结构体系具有承载力高、抗震性能好、节约钢材和施工简便等突出优点,近年来在国内外受到了较为广泛的关注。但是薄壁钢管较易产生局部屈曲,从而降低构件承载能力,并影响其正常工作性能,尤其是当构件截面形状为方形或者矩形时。因此除了确定其合理的设计方法,研究提高其承载性能的构造措施是十分必要的。 本文在已有的研究基础上,采用有限元分析方法对设肋薄壁方钢管混凝土构件在轴压受力状态下的工作机理进行研究,取得的主要研究成果如下: 1.加劲肋的存在,有效的改善了薄壁方钢管的局部屈曲性能,提高了薄壁方钢管混凝土的承载能力。对于B/t较大的薄壁方钢管混凝土,随着加劲肋刚度的增长,承载力有较为明显的增长的趋势。同时,加劲肋的存在,有效的提高了核心混凝土的强度; 2.通过比较分析,薄壁方钢管混凝土的强化效应(Nua/N0),与钢材强度和钢管厚度成正比,与混凝土强度成反比; 3.分析比较了各国或地区规程中有关方钢管混凝土轴压短柱的承载力简化计算表达式。探讨了设肋薄壁方钢管混凝土短柱轴心受压承载力的简化计算,采用适当修正过的我国DBJ13-15-2003(2003)规程计算的结果与试验结果较为吻合。


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