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复式钢管混凝土柱承载力研究

郭红香  
【摘要】:由于复式钢管混凝土具有良好的力学性能,施工方便、安全,近年来,在土木工程、公路桥梁等领域的应用越来越广泛。为了加固现存的钢管混凝土柱,避免在尺度较大的柱中采用管壁厚度较大的钢管(因厚度板材供应和加工制作比较困难),采用由多重钢管组成的复式钢管混凝土柱将是发展的方向。目前复式钢管混凝土结构的主要截面形式为内圆外圆和内圆外方两种。圆形截面的复式钢管混凝土结构因为圆钢管对核心混凝土均匀的“约束”而具有良好的性能。方形截面复式钢管混凝土由于形式简单而节点处理相对较容易。本文主要对内圆外圆和内圆外方截面的复式钢管混凝土柱的承载力进行研究,并将理论分析结果同文献的试验结果相比较,取得了较好的研究成果。 首先,运用俞茂宏统一强度理论对内圆外圆和内圆外方截面形式的复式钢管混凝土轴压和偏压柱进行了理论分析,得出了复式钢管混凝土柱承载力公式的统一解,分析了影响统一解的各种因素,将计算结果与文献进行对比吻合较好,从而验证了理论公式的正确性和可行性。(1)通过本文的计算结果可以看出采用统一强度理论计算的理论结果与文献资料结果误差较小,说明俞茂宏统一理论对于复式钢管混凝土的计算合理,且对内圆外方复式钢管混凝土柱将方形截面转换为圆形截面是可行的。(2)在本文研究的复式钢管混凝土承载力计算公式中影响其承载力的主要因素是材料的拉压比和中间切应力,以及混凝土的内摩擦角。承载力随着钢材的拉压强度比的增大而增大;混凝土的内摩擦角增大,相应的系数k值增大,复式钢管混凝土的承载力也相应增大;承载力还随着材料破坏影响程


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