圓端形鋼管混凝土軸壓試驗研究.pdf

1、在現(xiàn)在高速發(fā)展的社會里，建筑行業(yè)的發(fā)展也日新月異。而鋼管混凝土這種新型構件也逐漸發(fā)展起來。鋼管混凝土是在鋼管中澆灌混凝土的組合結構，這種組合結構結合了鋼材和混凝土兩者的特性，能充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點。本文主要研究圓端形鋼管混凝土，所謂圓端形即由兩段圓弧和兩段直線連接組成的截面形式。圓端形鋼管混凝土不僅具有承載力高、塑性韌性好、耐火性能好、施工方便、造價低的優(yōu)點，還具有以下優(yōu)點：(1)圓端形鋼管混凝土具有良好的外部造型，能滿足建筑美學的要求。

2、(2)圓端形鋼管混凝土具有自己的強軸和弱軸，相同截面面積的圓端形鋼管混凝土相比圓形鋼管混凝土，圓端形鋼管混凝土在強軸方向具有更大抗彎能力，因而對于單軸抗彎的構件，采用圓端形鋼管混凝土能夠降低造價。(3)圓端形鋼管混凝土的圓弧段相比其他截面形式的鋼管混凝土更光滑，能有效的抵抗流水或其他液體的沖擊，例如在跨河跨江的大橋中，采用圓端形鋼管混凝土做成的橋墩能減少流水的沖擊荷載，延長橋墩的使用壽命。(4)圓端形鋼管混凝土在強軸方向具有較強的穩(wěn)定性

3、。本文根據(jù)后湖大橋中圓端形鋼管混凝土柱制作試驗構件展開以下幾個工作的研究：
　　 (1)通過試驗的方法及ansys建模分析的方法對圓端形鋼管混凝土構件軸壓機理進行受力全過程分析，分析鋼管混凝土受力過程中的破壞形態(tài)，分析其應力分布規(guī)律。
　　 (2)利用試驗的方法分析圓端形鋼管混凝土在軸壓荷載作用下同一截面不同點應力大小關系及在同一豎向軸線上不同截面的點的應力大小關系并與ansys建模結果對比分析。
　　 (3)利

4、用統(tǒng)一理論的方法，推導出圓端形鋼管混凝土軸壓柱承載力實用計算公式；利用環(huán)向受力理論計算出圓端形鋼管混凝土環(huán)向應力在圓弧段與直線段的比值，畫出其環(huán)向應力圖形并與試驗結果對比分析。
　　 (4)利用試驗的方法確定圓端形鋼管混凝土柱極限承載力并與理論計算結果進行對比分析。
　　 本文以試驗為基礎，通過理論計算及有限元對圓端形構件進行對比分析，得出的結論如下：
　　 (1)圓端形鋼管混凝土在軸壓荷載作用下，在同一截面中，

5、圓弧最外端的縱向及環(huán)向應力較大，圓弧與直線接觸處次之，直線段最小。
　　 (2)在圓端形鋼管混凝土理論計算中，我國福建省工程建筑標準DBJ13-51-2003規(guī)程對圓端形鋼管混凝土極限承載力的計算結果與試驗數(shù)值最接近，EC4規(guī)程次之，美國鋼結構協(xié)會提出的AISC-LRFD設計規(guī)程和AISC規(guī)程的計算結果與試驗結果相差較大。
　　 (3)利用有限元分析軟件ansys對圓端形鋼管混凝土進行建模分析，分析其荷載應變曲線，通過與