圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)受力性能與設(shè)計方法的分析.pdf

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1、交通建設(shè)建材與裝飾2016年9月圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)受力性能與設(shè)計方法的分析車媛（遼寧省交通高等?？茖W(xué)校遼寧沈陽110122）摘要：在我國建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展背景下，圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計得到了廣泛應(yīng)用，但就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，在圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)搭建過程中易受荷載問題的影響，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形問題，為此，為了揭示圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)破壞機理，需在常溫與高溫試驗環(huán)境中，對圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計進行非線性仿真模擬，繼而綜合模擬結(jié)果，合理化設(shè)計圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)軸壓受力、偏壓柱受力等。本文從圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)受力性能分析入手，并詳細闡述了其結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計方法。關(guān)鍵詞：圓鋼管

2、混凝土；受力性能；設(shè)計中圖分類號：TU398.9文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1673-0038（2016）38-0248-02前言火時間關(guān)系圖，從變形-受火關(guān)系圖中即可看出，初始缺陷對柱圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)起源于1879年，在使用過程中具備良好的跨中側(cè)變形影響作用最大，并在一定程度上削弱了整體結(jié)構(gòu)塑性、韌性、承載力等優(yōu)勢條件，因而，被應(yīng)用于大跨橋梁、高層耐火性能。建筑等復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計中，但由于各個工程項目施工要求存在差（2）在軸壓比非線性仿真分析中，由于兩端固支是圓鋼管混異性，為此，在實際工程應(yīng)用過程中，應(yīng)不斷完善圓鋼管混凝土凝土結(jié)構(gòu)核心，因而，在非

3、線性仿真分析時，可以兩端固支為例，結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)，從而增強結(jié)構(gòu)抗彎承載力與受力性能，避免結(jié)構(gòu)而柱子長度等同于樓層高度，為4m，然后，按照1/1000的比例，變形問題的凸顯。以下就是對圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的詳計算初始撓曲，同時，描繪不同的柱軸向荷載N與耐火極限tct間細闡述，望其能為當(dāng)前建筑行業(yè)的發(fā)展提供有利參考。關(guān)系，從中即可看出，軸壓比對側(cè)向撓度變形和耐火極限的影響較大，且當(dāng)受火時間保持不變，如若軸壓比增大，那么側(cè)向撓度1圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)受力性能分析變形將隨之加大，耐火極限亦將減小。因而，在圓鋼管混凝土結(jié)就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，圓鋼管混凝土結(jié)

4、構(gòu)受力性能主要體現(xiàn)在構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)充分考慮軸壓比影響作用[2]。以下幾個方面：（3）在含鋼率非線性仿真分析中發(fā)現(xiàn)，如若含鋼率增大，柱子（1）軸壓受力機理，即在軸心外荷載作用下，鋼管對混凝土的外徑較小，那么鋼管支撐將成為主要荷載，隨之，柱的耐火極限實際約束作用。而從荷載歷史角度來看，軸壓受力情況可分為鋼將隨之提高。反之，若含鋼率相同，柱外徑較大，那么火災(zāi)后期混管、混凝土同時受荷、僅混凝土核心受荷、鋼管帶初應(yīng)力后與混凝土結(jié)構(gòu)將成為主要荷載支撐，隨之，軸向相同的柱的耐火極限凝土同時受荷等幾種情況，其中，基于鋼管與混凝土同時受荷的將提高，而軸壓比

5、相同的柱的耐火極限將下降。即在當(dāng)前圓鋼管基礎(chǔ)上，當(dāng)長徑比L/D=2～5時，由平板鉸制作而成的圓鋼管混凝混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，仍然無法滿足構(gòu)件2～3h的耐火極限要求，土兩端承載力變化較?。粸榇?，應(yīng)對圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)進行進一步優(yōu)化。（2）偏壓柱受力性能，即在偏壓柱受力性能分析過程中發(fā)現(xiàn)，2.2局部混凝土框架結(jié)構(gòu)非線性分析長柱、受彎構(gòu)件、偏壓柱等是主要受力體，而當(dāng)偏壓柱徑厚比D/2.2.1平面框架結(jié)構(gòu)設(shè)計t≤40，混凝土強度等級＜C100時，圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中長柱撓度[1]在圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)非線性仿真分析過程中，為了確保分析曲線為正弦半波曲線，其穩(wěn)定

6、載力可通過歐拉公式計算；結(jié)果的精準(zhǔn)性，需在仿真試驗中，構(gòu)建一個層高4.5m，跨度9m，（3）鋼管混凝土柱抗火性能，即在圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)受力性即3跨6層的鋼管混凝土柱-鋼筋混凝土T梁框架，然后，將仿能分析過程中，為了全面掌控到其受力分布情況，應(yīng)將鋼管混凝真框架置入到受火環(huán)境中，計算溫度場、熱工參數(shù)等。而為了簡土柱置入到高溫試驗環(huán)境中，然后，保持升溫-時間相同，觀察材化平面框架結(jié)構(gòu)計算過程，應(yīng)注重采用同一種梁截面和配筋設(shè)料截面溫度場變化，最終確保圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)符合工程施工計形式，且使用Q345鋼管，C40混凝土，RRB400鋼筋，同時，其條件

7、。框架結(jié)構(gòu)對稱，共包含212個節(jié)點、216個單元，就此計算保護2圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法層、二層、三層、五層等不同層中鋼管混凝土柱-鋼筋混凝土T梁2.1非線性仿真分析框架抗火性能，然后，比較分析各個框架層次內(nèi)力發(fā)現(xiàn)，底層受就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，在圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中僅限于火時，框架結(jié)構(gòu)最不穩(wěn)定，同時，梁端負(fù)彎矩將達到最大值，而隨兩端固支和鉸支的條件，同時，在抗火受力性能仿真模擬分析過著受火樓層的上移，框架結(jié)構(gòu)耐火極限隨之增大。為此，在高層程中，注重考慮鋼材強度、含鋼率、混凝土強度、軸壓比等因素的建筑設(shè)計過程中，應(yīng)選用厚度為10mm的材料作

8、為保護層素材，影響，然后，分析圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)抗火性能，觀察框架中關(guān)鍵此時，框架結(jié)構(gòu)保護層橫向軸力將保持在-38kN，豎向軸力分別節(jié)點內(nèi)力變化情況，明確最不利位置的破壞形式，優(yōu)化