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钢管混凝土柱全寿命周期力学性能研究

潘鑫  
【摘要】:本文运用有限元软件ABAQUS对钢管混凝土轴压短柱、偏压柱全寿命周期力学性能进行分析研究,具体包括以下三个方面的工作:(1)对考虑钢管初应力、混凝土脱空缺陷和长期荷载分别作用下钢管混凝土轴压短柱进行了模型验证,计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上建立圆钢管混凝土轴压短柱全寿命周期力学性能分析模型,对受力全过程及工作机理进行了详细分析。最后对初应力系数β、混凝土脱空率χ、长期荷载比n进行了承载力参数分析。得出,脱空率对承载力有一定影响,初应力系数和长期荷载比对其影响较小。(2)对考虑钢管初应力、混凝土脱空缺陷和长期荷载分别作用下钢管混凝土偏压柱进行了模型验证,计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上建立圆钢管混凝土偏压长柱全寿命周期力学性能分析模型,对受力全过程及工作机理进行了详细分析。最后对初应力系数β、混凝土脱空率χ、长期荷载比n、偏心率进行了承载力参数分析。得出,偏心率、初应力系数、混凝土脱空率对承载力影响不容忽视,长期荷载比对其影响较小。(3)对仅考虑脱空缺陷的方钢管混凝土轴压短柱力学性能进行分析,得出当脱空率χ小于0.1%时,承载力影响忽略不计,因此全寿命周期不予考虑。然后,建立方钢管混凝土轴压短柱全寿命周期力学性能分析模型,对受力全过程及工作机理进行了详细分析。承载力参数分析表明,初应力系数和长期荷载比对承载力影响不明显。对仅考虑脱空缺陷的方钢管混凝土偏压长柱力学性能进行分析,得出当脱空率χ小于0.1%时,承载力减小的较少,因此全寿命周期不予考虑。然后,建立方钢管混凝土偏压长柱全寿命周期力学性能分析模型,对受力全过程及工作机理进行了详细分析。承载力参数分析表明,偏心率、初应力系数、长期荷载比对承载力影响不容忽视。


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