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带约束拉杆圆端形钢管混凝土短柱轴压工作机理

论文摘要

针对带约束拉杆圆端形钢管混凝土相对于其他截面钢管混凝土受力性能更加复杂的问题,对带约束拉杆圆端形钢管混凝土截面进行强弱约束分区,将圆端形钢管混凝土截面切分为矩形和半圆形,并分别采用不同的混凝土本构关系修正,提出一种新的圆端形钢管混凝土本构关系式;最后提出了带约束拉杆圆端形钢管混凝土轴压承载力的推荐公式,并验证了公式的合理性。利用有限元软件对57个模型构件进行精细化分析。改变拉杆直径、混凝土强度、拉杆间距、截面含钢率、高宽比等进行参数研究。结果表明:随着截面含钢率、拉杆直径、拉杆密度的提高,构件的承载力和延性均得到提高;混凝土强度的提高能提高构件的承载力但会导致延性降低;提出的推荐公式考虑了拉杆系数的影响,推荐公式计算结果与有限元模拟结果非常吻合,混凝土强度超过80 MPa时,计算结果偏安全,能有效预测构件的承载性能。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 带约束拉杆圆端形钢管混凝土本构关系模型
  •   1.1 混凝土本构
  •     （1）矩形区混凝土本构关系
  •     （2）半圆形区混凝土本构关系
  •   1.2 钢材本构
  • 2 有限元分析
  •   2.1 单元选取与网格划分
  •   2.2 接触与边界
  •   2.3 试验验证
  • 3 带约束拉杆圆端形钢管混凝土的约束机理
  •   3.1 破坏形态与受力全过程分析
  •   3.2 混凝土的应力状态
  •   3.3 钢管的应力状态
  •   3.4 约束拉杆的应力状态
  •   3.5 接触应力分析
  •   3.6 约束效应分析
  • 4 参数分析
  •   4.1 高宽比的影响
  •   4.2 混凝土强度的影响
  •   4.3 拉杆参数的影响
  •   4.4 截面含钢率的影响
  • 5 轴压承载力计算理论推荐公式
  • 6 结 语

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 任志刚,刘闯,王丹丹,魏巍

    关键词: 圆端形钢管混凝土,约束拉杆,本构关系,轴压

    来源: 建筑科学与工程学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 武汉理工大学土木工程与建筑学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51778512),武汉理工大学研究生优秀学位论文培育项目(2018-YS-046)

    分类号: TU398.9

    DOI: 10.19815/j.jace.2019.05.005

    页码: 39-51

    总页数: 13

    文件大小: 4639K

    下载量: 144

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/702b62582ec7d1755edd8e57.html