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1、分類號(hào):TU39810710-2012128037碩士學(xué)位論文帶肋方鋼管混凝土短柱軸壓承載力及抗側(cè)向沖擊性能研究令昀導(dǎo)師姓名職稱趙均海教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱結(jié)構(gòu)工程論文提交日期2015年4月22日論文答辯日期2015年6月8日學(xué)位授予單位長(zhǎng)安大學(xué)ResearchontheAxialUltimateBearingCapacityandImpactResistantBehaviorofConcrete-filledStiffenedSteelSquareTubularShortColumnADissertationSubmitt
2、edfortheDegreeofMasterCandidate：LingYunSupervisor：Prof.ZhaoJunhaiChang’anUniversity,Xi’an,China論文獨(dú)創(chuàng)性聲明木人聲明：木人所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所収得的成果。除論文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，對(duì)論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文屮以叨確方式標(biāo)明。本論文屮+包含任何未加明確注明的K他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的成朵。木聲明的法律責(zé)任由木人承扔論文作者簽名：/〉辦刃(r年千月及日論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所完
3、成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品，知i只產(chǎn)權(quán)歸屬學(xué)校。學(xué)校享有以任何方式發(fā)表、復(fù)制、公開閱覽、借閱以及屮請(qǐng)專利等權(quán)利。本人離校后發(fā)表或使_學(xué)位論文或與該論文m妾相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成澩時(shí)，署名單位仍然為長(zhǎng)安大學(xué)。C保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)論文作者簽名：Ax'4%(年f月wH勿/r年個(gè)月從日導(dǎo)師簽名：摘要帶肋方鋼管混凝土是對(duì)鋼管結(jié)構(gòu)和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)形式的創(chuàng)新，它是在薄壁方鋼管的內(nèi)管壁設(shè)置鋼板縱肋，再由混凝土填充至鋼管內(nèi)部而形成的一種新型的組合結(jié)構(gòu)。帶肋方鋼管混凝土柱具有抗彎剛度大、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單、易于施工、對(duì)核心混凝土約束作用好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)越來越
4、受到人們的關(guān)注。然而對(duì)其力學(xué)性能研究還不夠完善，理論分析相對(duì)較少，沖擊荷載作用下的力學(xué)性能研究也涉及較少。因此對(duì)帶肋方鋼管混凝土柱的力學(xué)性能進(jìn)行深入的研究有比較重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)帶肋方鋼管混凝土柱的極限軸壓承載力及抗沖擊性能進(jìn)行研究，主要包括以下內(nèi)容：1.基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論，通過引入混凝土有效約束系數(shù)和肋板加勁剛度，將方形截面的鋼管混凝土柱等效為圓截面進(jìn)行分析，并考慮了混凝土榫形成的剪力鍵提供的有效作用，推導(dǎo)出帶肋方鋼管混凝土短柱的軸壓極限承載力統(tǒng)一計(jì)算公式。將計(jì)算結(jié)果與相應(yīng)文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，吻合較
5、好。在此基礎(chǔ)上對(duì)加勁肋肋板尺寸、統(tǒng)一強(qiáng)度理論參數(shù)b和混凝土內(nèi)摩擦角等影響因素進(jìn)行了分析。2.采用有限元分析軟件ANSYS分別對(duì)軸壓作用下的普通帶肋方鋼管混凝土短柱和開孔加勁肋方鋼管混凝土短柱進(jìn)行數(shù)值模擬，在假定鋼管和混凝土之間無相對(duì)滑移的前提下得到了試件的極限軸壓承載力，與相應(yīng)文獻(xiàn)的試驗(yàn)值和本文計(jì)算值進(jìn)行比較，驗(yàn)證了模型的正確性。在此基礎(chǔ)上分析了試件破壞時(shí)應(yīng)力狀態(tài)以及長(zhǎng)細(xì)比等因素對(duì)試件極限承載力的影響。3.運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA建立帶肋方鋼管混凝土柱在側(cè)向沖擊荷載下的有限元計(jì)算模型，通過與相應(yīng)文獻(xiàn)試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證了模
6、型的正確性，研究了帶肋方鋼管混凝土柱在沖擊荷載作用下的破壞形態(tài)、沖擊動(dòng)能時(shí)程曲線、試件最大變形等性能，分析了材料性能、肋板尺寸、錘體質(zhì)量等參數(shù)對(duì)帶肋方鋼管混凝土柱抗側(cè)向沖擊性能的影響規(guī)律。關(guān)鍵詞：統(tǒng)一強(qiáng)度理論、方鋼管混凝土短柱、加勁肋、極限承載力、有限元模型、側(cè)向沖擊、最大位移本論文得到以下項(xiàng)目的資助：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（編號(hào)：41202191），陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：2014JQ7290）。IAbstractTheconcrete-filledstiffenedsteelsquaretubeisaninnovation
7、intheformofSteelstructureandconcretefilledsteeltubestructure.Itisanewtypeofcompositestructurewhichputthestiffeningribsintothetubebeforepouringconcrete.Itisgettingmoreandmoreattentioncauseithavealotofadvantagessuchashaveabetterbendingstiffness,simpleconnectionnode,easytobu
8、ild,haveabetterrestraintstothecoreconcrete,et.However,theresearchonconcrete-filledstiffenedsteel
