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《薄壁鋼管混凝土長柱靜力性能的試驗分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、第1章緒論盯，，——鋼管的屈服強度；在無加勁肋存在的情況下，考慮鋼管的屈曲影響用下列公式計算屈曲強度：蘭生=0．433(R一0．512—0．831(R一0．51+1．0(1—3)oY
2、i式中R——寬厚比系數(shù)；吩=糾警捂“叫)式中b——鋼管寬度；f——鋼管厚度；v——泊松比；k——屈曲系數(shù)；E——彈性模量；同時他們進行了6根鋼管混凝土柱和4根空鋼管的實驗研究，為了研究對鋼管剛度的影響因素，在兩個柱內(nèi)部焊有加勁肋，實驗結(jié)果表明；對于空制管，局部屈曲發(fā)生在極限荷載之前，且位于鋼管中部，2個對稱面向內(nèi)屆曲，另鼴個對稱面向外屈曲；鋼管混凝土柱在?個面發(fā)生局部屈曲后，柱子馬上達到極限承載力，之后在
3、所有的面發(fā)生局部屈曲，剝開鋼管發(fā)現(xiàn)鋼管發(fā)生局部屈曲處的混凝土被壓碎了，而其它部分未被壓碎，因此可以認為鋼管局部屈曲發(fā)生在混凝土被壓碎之后；加勁肋的存在可以提高柱子的極限承載力和延性‘201。1993年，H．D．wright對空方鋼管的局部屈曲性能進行了研究，提出了薄壁鋼管混凝土柱在軸壓下，為了防止鋼管局部屈曲，必須限值鋼管寬厚比的最大限值，并建立了理論模型。1995年他又提出了防止薄壁鋼管混凝十在受彎、受剪的情況下鋼管屈曲的寬厚比的最大限值‘2”。1996年，B．Uy采用半解析有限條元模型分析了鋼管混凝土構(gòu)件中鋼板的臨界屈曲應(yīng)力。研究得出鋼板在縱邊有約束的情況下的屈曲系數(shù)為10．30，
4、比四邊簡支板的屈曲系數(shù)4．0高出很多【22】。1998年BrainUy對焊接方鋼管和寬翼緣工字形截面的局部穩(wěn)定和屈曲后性能進行了研究㈣。Ref提出了薄壁空鋼管平板的彈性屈曲應(yīng)力公式?：O"o=篙◇2“一s，5而留¨1’哈爾濱工業(yè)大學1_學碩上學位論文式中y——泊松比；E——彈性模量；f——板件的厚度；b——板件的寬度；1999年，J．Brauns對鋼管混凝士柱在軸壓下的應(yīng)力狀態(tài)進行了分析，得到了與混凝士應(yīng)力水平相對應(yīng)的彈性模量和泊松比，從而確定了各部分材料的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系[251。2000年，A．N．Kounadis等人研究了在軸壓條件下，內(nèi)填軟性材料的圓鋼管殼對稱屈曲的性能，通過三維
5、穩(wěn)定分析，建立了內(nèi)填軟性密實材料的鋼管混凝土柱軸壓承載力的簡化公式【2”。MartinD．O’Shea等人通過研究推導(dǎo)出了在幾種不同加載條件下，薄壁圓鋼管混凝土柱極限承載力的設(shè)計方法，但是用這些設(shè)計方法進行計算得出的結(jié)果比較保守。加載條件包括僅作用鋼管和僅作用在混凝土上的軸壓情況，以及同時作用在兩者之上的軸壓情況，并考慮了小偏一tl,的情況。試件為短試件，核心混凝土的圓柱體的軸心抗壓強度分別為：50、80、120Mpa，但是他發(fā)現(xiàn)當薄壁鋼管內(nèi)填充高于80MPa高強混凝土，外部圓鋼管的屈曲強度并沒有得到提高，在鋼管和混凝土共同受力時，由于高強混凝土后期的橫向變形很小，薄壁鋼管幾乎對混凝土
6、沒有約束效應(yīng)。在混凝土的強度低于80Mpa時混凝土能夠得到鋼管的約束，但是他建議這時鋼管混凝土的承載力按沒有局部屈陸發(fā)生時進行保守計算【27J。YiZheng等人研究發(fā)現(xiàn)薄壁方鋼管鋼柱容易發(fā)生由鋼管的局部屈曲引起的破壞。并且地震荷載是以壓彎形式作用在柱上。研究了翼緣寬厚比、軸壓強度、加勁肋的長細比、截面形式和鋼管的高寬比對薄壁方鋼管鋼柱的影響。并利用彈塑性大變形FEM理論，在考慮殘余應(yīng)力和初始缺陷下，得出了經(jīng)驗屈曲公式12”。YiZheng等人提出了方形薄壁型鋼柱的屈曲承載力的實用簡化公式，在確定實效標準時考慮局部屈曲的影響，而在進行彈塑性分析時，不考慮局部屈曲的影響，同時考慮了加勁肋
7、的影響【2?。WalterO．Oyawa等人研究了混凝土的缺陷對鋼管混凝土柱性能的影響，比如混凝土的收縮變形、徐變、脆性和低抗拉強度，指出出于混凝_十缺陷的存在，核心混凝土即使在鋼管的約束下，混凝土的強度或許也不會提高，提出了在鋼管內(nèi)填充聚和物基的混凝土材料，以充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)點13?。2001年B．Uy對方鋼管高強混凝土短拄進行了實驗研究，分析時認為混凝上是剛性的，鋼采用彈性模型131I。2002年，XiaoLingZhao等人對方中空夾層鋼管混凝土的破壞特性進行第1耄緒論了彈性分析和研究，研究了外部鋼管的局部屈曲對整體失穩(wěn)所造成的影響，建立了新的外部鋼管力學模型【3?。B．W．
8、Schafer研究了開口截面的薄壁冷彎鋼柱在局部屈曲、扭曲和歐拉屈曲情況下的力學性能【3”。LiZhiJiang等人認為，以往對薄壁圓例柱的研究絕大部分集中在其平面內(nèi)性能的研究。但是在地震作用下卻是兩個方向的受力。因此他們建立了薄壁圓鋼柱的滯后模型來預(yù)測懸臂薄壁圓鋼柱的極限抗震強度，并在考慮局部屈曲情況下用Dafalias和Popov的“bounding—line”模型來修正原來的模型[341。N．EShanmugam等人通過研究得出，鋼管的局
