钢管混凝土长柱非线性屈曲承载力理论研究

钢管混凝土长柱非线性屈曲承载力理论研究

一、圆钢管混凝土压弯长柱非线性屈曲承载力的理论研究(论文文献综述)

肖强[1](2021)在《带脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱偏压性能与承载力计算方法研究》文中研究指明椭圆钢管混凝土是一种兼备圆形和矩形组合截面优势的新型组合构件,因其具有承载力高、抗震性能好、流阻较小和良好的美学特性,而深受科学界和工程界的青睐与关注,被广泛应用于大型桥梁工程、高层公共建筑、大跨度结构及大型机场航站楼等现代化重要民生工程中。然而,由于施工工艺、材料特性和工作环境等因素,造成钢管和混凝土界面存在分离的脱空现象,其严重影响了构件的承载能力、变形能力和延性性能。尤其是作为公共建筑主要受力构筑物时,甚至可能对国家财产和人民人身健康和财产安全造成重大损失。目前,已有较多国内外学者对钢管与核心混凝土之间存在的这种初始脱空缺陷进行研究,主要集中于圆形钢管混凝土柱及钢管拱桥的的承压性能,钢管混凝土主拱肋的灌浆补强等技术的研究,对于椭圆钢管混凝土柱的脱空性能研究及考虑脱空缺陷影响的设计方法尚未见报道。因此,为推广椭圆钢管混凝土在实际工程中的应用,明确脱空缺陷对其受力性能的影响,有必要对存在脱空缺陷的椭圆钢管混凝土柱的力学性能和承载力计算方法进行研究。本文针对带脱空缺陷椭圆钢管混凝土柱开展了偏压性能试验。基于实际工程需求,对带不同脱空类型椭圆钢管混凝土短柱的偏压性能展开了深入研究,具体研究内容如下:(1)设计和进行了12根带球冠脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱的偏压性能试验。分析了试验的荷载-位移曲线、中截面纵向和横向应变响应、特征点应变分布、试件延性性能和强度性能响应,揭示了带球冠脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱的典型破坏模式和偏心受压力学性能。(2)基于试验研究对带球冠脱空缺陷椭圆钢管核心混凝土本构进行修正,建立了带球冠脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱的有限元分析模型。通过典型破坏模式和荷载-位移曲线验证了有限元模型的准确性,并开展了脱空率、偏心率、钢材强度、混凝土强度、径厚比和长短轴比等多种参数对试件偏心受压性能的影响。与此同时,还系统开展了试件全过程中的接触应力、核心混凝土轴向应力和外钢管的轴向应力分析,研究了带脱空缺陷柱的长轴偏压和短轴偏压试件受力的全过程性能。(3)进行了15根带环向脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱的偏压性能试验。分析了试件的荷载-位移曲线、极限承载力、椭圆钢管的中截面的纵向应变和环向应变发展,以及试件的延性和强度性能指标,探究了不同加载方向、偏心率、脱空率和钢材强度对带环向脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱偏心受压性能和破坏模式的影响。(4)基于带环向脱空试验研究的钢-混界面响应,建立了带环向脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱的有限元分析模型,并根据试验结果和破坏模式验证了模型的准确性。开展了多种尺寸参数和材料参数分析,结合环向脱空试件的接触应力、核心混凝土轴向应力和外钢管的轴向应力分析,揭示了带环向脱空缺陷椭圆钢管混凝土长轴偏压和短轴偏压试件受力的全过程响应。(5)基于对带脱空缺陷椭圆钢管混凝土柱试验研究和有限元分析,对两种不同脱空类型椭圆钢管混凝土短柱的偏心受压进行理论分析,结合现有规范和设计方法研究,提出了偏心受压状态下带球冠脱空缺陷和带环向脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱的计算方法,并提出了公式的适用范围,为实际工程中应用提供参考。

张鹏程[2](2020)在《钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱轴压力学性能研究》文中提出伴随着我国经济快速发展,经济结构逐渐由粗放型向集约型转变,基础设施的逐渐完善、城市建设的快速发展以及工业发展,人民的生活水平得到了极大提高,但同时,这些丰硕成果也使得传统粗放型建筑行业发展模式所隐藏的问题逐渐显露,建筑业的蓬勃发展消耗了太多的资源,砂石骨料的使用绝不能再像以前那样肆无忌惮,而城镇化的推进以及地震的频繁发生制造了不计其数的建筑垃圾,不论是填埋还是露天放置,都会造成如污染环境、浪费土地等问题的产生,由此,资源的循环利用以及节能环保问题越来越被人们所关注。再生混凝土的使用能够实现对建筑垃圾,尤其是废弃混凝土的回收再利用,可以较大限度的节约天然骨料、缓解环境压力,从源头上缓解建筑垃圾的填埋和堆放所带来的各种问题,具有显着的环境、经济和社会效益,但由于再生骨料在破碎过程中受到较大的外力作用,其内部会出现大量的细微裂缝,影响再生骨料的各项性能,由此,对于再生混凝土本构模型、力学性能等研究工作的重要性便逐渐显现。目前,对于再生混凝土的研究工作主要集中在两个方面,其中一方面主要针对材料性能,通过碳化或者浸泡纳米溶液等措施提高再生混凝土的力学性能;另一方面主要针对结构形式,通过在再生混凝土结构中加入钢管或者型钢,改善再生混凝土的工作条件,使其转变为三向受力状态,以此改善再生混凝土的力学性能。钢管型钢再生混凝土构件中,由于钢管和型钢的加入,对再生混凝土产生了较强的约束作用,有利于提高结构或构件的力学性能。本文从构件方面进行考虑,对钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱构件轴压力学性能开展了相关研究工作,主要取得了如下的研究成果:(1)结合近年来国内外专家学者相关研究,分别从再生混凝土、钢管再生混凝土以及型钢再生混凝土几个方面对当前研究现状进行了阐述,并运用非线性仿真分析方法对圆钢管H型钢再生混凝土短柱、圆钢管约束H型钢再生混凝土短柱、方钢管H型钢再生混凝土短柱以及方钢管约束H型钢再生混凝土短柱轴心受压状态下的力学性能进行了非线性仿真分析,对四种仿真分析模型的建模过程进行了详细介绍,依据相关试验结果验证了非线性仿真分析模型的有效性。(2)对圆钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱、方钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱轴压承载力计算公式进行了理论推导,推导过程基于极限分析法,运用双剪统一强度理论,并依据H型钢及钢管对核心区再生混凝土约束效果不同,分别计算H型钢约束区再生混凝土及钢管约束区再生混凝土承载力。分别提出了适用于圆钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱以及方钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱轴压承载力计算公式,计算结果与相关文献试验值吻合较好,验证了承载力计算公式的有效性。承载力计算公式结果对不配置型钢的圆钢管(约束)再生混凝土短柱以及方钢管(约束)再生混凝土短柱轴压承载力计算同样具有较高的精确度。(3)分别对圆钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱以及方钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱轴心受压过程进行了非线性仿真分析,提取受力过程中的荷载(N)-应变(ε)曲线,研究了再生粗骨料取代率、型钢配钢率以及钢管径厚比对此类构件轴心受压力学性能的影响规律,同时,在非线性仿真分析的基础上,对承载力计算公式的计算结果进行了验证,计算结果与有限元分析所得峰值荷载吻合较好。(4)方钢管H型钢再生混凝土短柱轴压承载力计算公式推导过程与圆钢管H型钢再生混凝土短柱有一定的相似性,本文通过将方钢管再生混凝土截面等效为圆钢管再生混凝土截面进行分析,此种简化运用非线性仿真方法进行验证,两种截面的构件在简化关系吻合的条件下,其轴心受压承载力吻合较好,一定程度上证明了等效过程的有效性。

王海翠[3](2020)在《双柱式钢管约束钢筋混凝土桥墩力学性能研究》文中研究指明钢筋混凝土桥墩在桥梁中应用最为广泛,但存在自重大、延性低等不足;钢管混凝土桥墩虽然结构性能优越,但与基础及盖梁节点连接复杂,是阻碍其广泛应用的关键问题。针对以上问题,本文提出了两类新型的双柱式钢管约束钢筋混凝土桥墩,并对其力学性能进行了系统研究,具体内容包含以下几部分:(1)提出了双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩这种新型的组合桥墩形式,并进行了7个双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩和1个双柱实腹式哑铃形钢筋混凝土桥墩的抗震性能试验研究。试验参数包括哑铃形截面腹板尺寸、剪跨比和轴压比。基于试验结果,讨论了桥墩的破坏模式、荷载-位移曲线和钢管的荷载-应力发展。对试件承载力、延性、能量耗散、强度退化和刚度退化性能进行了分析。试验结果表明:哑铃形钢管的约束作用改变了双柱实腹式哑铃形钢筋混凝土桥墩试件的破坏模式,使试件从双柱实腹式哑铃形钢筋混凝土桥墩的剪切破坏模式变为双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩的弯曲破坏模式;双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩试件破坏模式主要受剪跨比影响较大;钢腹板和混凝土腹板是耗能重要组成部件,这使双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩表现出良好的抗震性能。(2)建立了双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩的有限元模型。考虑了几何非线性、材料非线性、钢管与混凝土的接触。模型结果与试验结果吻合较好,验证了模型的可靠性。在受力机理上详细分析了钢管及钢腹板的强度和厚度、混凝土的强度、轴压比、腹板尺寸及剪跨比对桥墩受力性能的影响。分析得到,当轴压比低于0.5时,轴压力对构件承载力起有利作用;剪跨比决定双柱实腹式哑铃形钢管约束混凝土桥墩的破坏模式,是影响承载力的重要因素;钢腹板尺寸影响拉力带的产生和分布。(3)结合试验和有限元分析,得出了双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩的力学性能受钢腹板斜拉场、混凝土腹板剪切力、内填钢筋混凝土截面弯曲承载力的影响。基于偏心受压基本理论,得到了双柱实腹式哑铃形钢管内钢管约束钢筋混凝土核心弯曲的简化模型,应用叠加原理,提出了双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩的承载力公式。该公式的物理意义明确,同时与试验分析结果吻合良好。基于截面等效抗弯刚度计算,提出了双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩的等效抗弯刚度分析方法,与试验结果吻合良好。(4)提出了双柱钢管约束钢筋混凝土排架桥墩这一新型的桥墩形式,这是一种双柱的格构式桥墩,对4个双柱钢管约束钢筋混凝土排架桥墩进行了抗震性能的试验研究。试验设计参数包括双柱圆钢管的切缝模式和轴压比。基于试验研究结果,分析了双柱排架桥墩的破坏形式、桥墩的荷载-位移曲线和钢管荷载-应力的发展。对试件能量耗散、延性、承载力、强度退化和刚度退化进行了对比。试验研究结果表明,切缝模式对双柱排架桥墩塑性铰产生的位置起控制作用,轴压比的增加对试件的承载力起有利作用。(5)建立了双柱钢管约束钢筋混凝土排架桥墩的有限元分析模型。从力学的受力机理上分析了连接钢板强度、混凝土强度、连接钢板厚度、连接钢板高度、圆钢管厚度、圆钢管强度、轴压比及配筋率对双柱排架桥墩受力性能的影响。分析得到,在参数分析范围内,轴压比对双柱排架桥墩的承载力产生有利影响;切缝模式直接影响塑性铰产生位置和塑性铰的发展机制,切缝模式是影响双柱排架桥墩破坏模式的重要因素,连接钢板受力对双柱排架桥墩的承载力影响较小。(6)基于试验结果和有限元分析,得出了双柱钢管约束钢筋混凝土桥墩的力学性能主要受切缝模式、连接钢板强度和厚度的影响。提出了物理意义明确的双柱钢管约束钢筋混凝土排架桥墩的塑性铰力学模型和承载力计算公式。基于截面等效抗弯刚度计算,提出了双柱钢管约束钢筋混凝土排架桥墩的等效抗弯刚度分析方法,与试验结果吻合良好。提出了两类新型的双柱式钢管约束钢筋混凝土桥墩的构造措施和适用范围。

明皓[4](2020)在《内填料石钢管混凝土中长柱轴压性能研究》文中研究指明我国东南沿海地区石材资源丰富,村镇中多采用石结构房屋。随着农村城镇化的发展和旧房改造的进行,大量石结构房屋被拆除,产生了大量老旧料石。石材具有抗压强度高、耐久性好的优势,但是受压时容易产生脆性破坏。课题组提出一种内填料石钢管混凝土(SCFST)组合柱,将料石放置于钢管中部,利用钢管的约束作用,改善料石整体脆性破坏,充分发挥石材抗压性能,提高原钢管混凝土(CFST)柱的轴压承载力。本文对SCFST中长柱轴压性能进行研究,具体研究内容和成果如下:(1)完成了3个CFST柱和9个SCFST柱的轴压性能试验,主要研究参数为含钢率α、含石率β和长细比λ。分析不同参数对试件破坏模式、荷载变形关系、承载能力和变形能力的影响。研究表明:长细比较小的试件(λ=11.3)发生轴压破坏,长细比较大的试件(λ=25.8)发生压弯破坏。SCFST柱的承载力相比于CFST柱显着提高,最大提高比例为87.2%。随着含石率的增加,试件的承载力增加,变形能力降低,试件的承载力和变形能力随着含钢率的增加而增加,随着长细比的增加而降低。(2)利用ABAQUS软件建立了SCFST中长柱的精细化有限元模型,通过轴压试验结果验证了模型的有效性。分析了SCFST柱中钢管、混凝土和料石在整个加载过程中的荷载分配情况,研究了钢管和混凝土之间、混凝土和料石之间的接触作用随加载历程的变化规律。研究表明:随着含石率的增加,料石部分承担的荷载显着增加,其占极限荷载的比例最大可达64.5%。混凝土与钢管和料石存在明显的相互作用,混凝土与料石的相互作用随含石率的增加而增加。(3)利用验证后的有限元模型对SCFST中长柱的轴压性能进行了参数分析。研究表明:长细比从12增加到60,试件的轴压承载力最大降低了34.4%,试件承载力随钢管屈服强度、混凝土抗压强度、含石率和含钢率的增加基本呈线性增加。基于参数分析提出了SCFST中长柱轴向受压承载力计算公式,与试验和有限元分析结果吻合良好,可供工程设计实践参考。

许友武[5](2020)在《椭圆钢管混凝土抗震性能及复材-钢管混凝土短柱设计方法》文中研究表明随着社会经济和快速城市化建设的发展,新建筑形式和建筑造型不断涌现,椭圆截面构件的应用日益广泛。椭圆钢管混凝土是近年来出现的一种新型组合构件形式,此类构件在建筑上能提供良好的建筑美学效果,在结构上,钢管和混凝土的协同作用能提供良好的力学性能,同时,椭圆截面的流线外形使构件具有较小的流体阻力系数。因此被逐渐应用于桥梁工程、剧院、机场航站楼等实际工程中。目前国内外学者主要围绕椭圆钢管混凝土的静力性能展开研究,而对椭圆钢管混凝土的抗震性能研究寥寥无几,这对于椭圆钢管混凝土的实际工程应用推广十分不利。因此为了更深入的了解椭圆钢管混凝土的力学性能,进一步推广椭圆钢管混凝土的工程应用,本文采用试验研究、数值模拟、理论分析等手段对椭圆钢管混凝土柱抗震性能以及椭圆截面复材管约束钢管混凝土短柱的力学性能和设计方法进行了较为系统的研究。全文的主要研究工作如下:(1)进行了 6个椭圆钢管混凝土短柱的单调轴压试验和12个椭圆钢管混凝土短柱的往复轴压试验,研究了不同椭圆截面比(长短轴长度的比值)、混凝土强度和加卸载次数对椭圆钢管混凝土短柱在单调轴压荷载和往复轴压荷载下力学性能的影响。(2)采用有限元软件ABAQUS对单调轴压试件进行了有限元模拟,有限元模型中考虑了椭圆截面造成的钢管对混凝土不均匀约束应力的影响,通过与试验结果对比验证了模型的准确性。在此基础上进行了参数分析,主要参数包括:椭圆截面比、混凝土强度和钢管屈服强度,根据参数分析结果,提出了基于叠加理论的椭圆钢管混凝土短柱轴压承载力设计公式。(3)进行了 13个椭圆钢管混凝土试件在恒定轴压荷载和单调水平荷载下的压弯性能试验和13个椭圆钢管混凝土试件在恒定轴压荷载和往复水平荷载下的抗震性能试验研究,通过观察比较试件破坏模式、水平荷载-位移骨架曲线、水平荷载-位移滞回曲线、承载力、延性、强度退化、刚度退化和耗能性能,分析了不同椭圆截面比、混凝土强度、钢管屈服强度、轴压比、长细比、弯曲方向对椭圆钢管混凝土构件抗震性能的影响。(4)基于纤维模型的理论基础,建立了椭圆钢管混凝土试件的数值分析模型,模型计算的椭圆钢管混凝土柱在恒定轴压荷载和往复水平荷载下的水平荷载-位移滞回曲线和试验曲线吻合较好。采用该数值分析模型进行详细的参数分析,进一步研究了截面比、轴压比、钢材强度、钢管厚度、混凝土强度、长细比等参数对椭圆钢管混凝土柱抗震性能的影响。并验证了我国《钢管混凝土结构技术规范》(GB50936-2014)中圆钢管混凝土压弯构件承载力设计公式对于椭圆钢管混凝土的适用性。(5)在试验研究和数值分析的基础上,通过参数分析,进一步研究了椭圆钢管混凝土构件抗震计算方法,建立了椭圆钢管混凝土柱的水平荷载-位移滞回模型,为椭圆钢管混凝土柱的抗震设计提供参考。(6)提出在椭圆钢管混凝土的基础上包裹复材管形成椭圆形截面复材管约束钢管混凝土构件,解决椭圆钢管混凝土柱中钢管局部屈曲、锈蚀和延性不足等问题。采用理论分析的手段建立椭圆形截面复材(文中选用了常用的碳纤维复材和玻璃纤维复材)约束钢管混凝土短柱设计模型:首先利用约束混凝土应力-应变分析模型参数分析结果,得到圆形截面复材管-钢管约束核心混凝土的应力-应变设计模型,其次,通过考虑椭圆截面与圆截面的差异,引入椭圆截面形状参数、复材体积比和钢管体积比,得到椭圆形截面复材管-钢管约束核心混凝土的应力-应变设计模型。最后,建立椭圆形截面复材约束钢管混凝土短柱的设计模型。(7)基于椭圆形截面复材管-钢管约束核心混凝土的应力-应变设计模型,根据纤维单元法,编制了椭圆形截面复材管约束钢管混凝土短柱的截面分析程序,通过截面分析程序计算了椭圆形截面复材管约束钢管混凝土短柱在轴压、受弯和压弯荷载作用下的正截面承载力。利用截面分析程序推导了椭圆形截面复材管约束钢管混凝土短柱受压区混凝土的等效矩形应力分布图,提出了椭圆形截面复材管约束钢管混凝土短柱的承载力实用设计公式。

曹文正[6](2020)在《基于Q550以上钢材的高强方钢管高强混凝土双向偏压柱受力性能研究》文中认为钢管混凝土结构因其具有承载力高、截面模量大、塑性韧性好、耐久性好、便于施工、抗震性能好等诸多优点,使其在实际建筑工程中得到广泛的应用,众多学者对其力学性能进行了详细研究。高强混凝土具有抗压强度高、耐腐蚀性较好、抗渗及抗冻性能较好、徐变较小等优点。应用高强钢材较普通强度钢材相比可以减少构件截面尺寸和结构总重量,相应减小焊接工作量,从而提高结构的疲劳使用寿命,也可以减少防锈、防火等涂层的用量,提高建筑经济效果。高强混凝土因其强度越高脆性破坏现象越明显,故将其置于高强方钢管的约束下,使其可以充分发挥抗压强度高的优点,避免脆性破坏的缺点。本文通过试验研究、有限元分析(FEA)相结合的方法,对高强方钢管高强混凝土双向偏压柱的力学性能进行了研究。对17根改变荷载偏心率、钢材屈服强度和长细比的高强方钢管高强混凝土柱进行在双向压弯状态下的试验研究,其中短柱试验构件6根,中长柱试验构件11根。通过试验得到试验试件的破坏机理、极限承载力、荷载-挠度曲线(中截面及其他截面)、荷载-应变曲线。在试验研究作为基础上,应用ABAQUS有限元分析软件对高强方钢管高强混凝土双向偏压柱进行有限元模拟。将数值分析结果与试验结果进行比较验证,证明分析模型建立的可行性。结合试验与有限元模拟结果,更加深入分析方钢管、核心混凝土在受力全过程各个阶段的应力变化情况、各部件承担荷载情况、钢管与混凝土之间接触应力变化规律等。在此分析基础上,进一步分析构件的受力机理以及改变不同参数对试件受力性能的影响规律。最终通过试验和有限元分析结果在理论研究基础上,通过数据拟合得到适用于高强方钢管高强混凝土双向偏压柱的承载力计算公式。研究结果表明,高强方钢管高强混凝土双向偏压短柱受力全过程主要分为以下五个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化阶段、下降阶段以及平缓阶段,双向偏压中长柱受力全过程分为以下四个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化阶段以及下降阶段。随着混凝土立方体抗压强度提高,构件初始刚度变化不明显,极限承载能力基本呈一定比例的趋势增长。随着钢材屈服强度的增大,对构件初始刚度无影响,构件极限承载力基本呈固定比例提高等。通过分析大量有限元模拟结果和试验研究结果,结合钢管混凝土统一理论的计算模型,推导出承载力计算公式并与试验值进行对比且离散性较小,建议采用。

张琦[7](2020)在《基于Q550以上钢材的高强方钢管高强混凝土柱单向偏压性能研究》文中提出随着建筑工程技术的进步,建筑结构正朝着轻质、高强、高层、大空间的方向发展,结构断面小、承载力大、节省空间、提高经济效益已经成为当前建筑工程设计追求的目标。正因如此,高强混凝土和高强钢材越来越频繁地应用在主要承重构件之中。使用高强钢材与高强混凝土组合形成的高强钢管高强混凝土柱与使用普通强度的钢管混凝土柱相比,能够大幅度缩小截面尺寸,扩大空间面积。可满足工程结构大跨、高耸、重载和承受恶劣条件等需求,符合现代工业化施工技术的要求。本文共进行了6根高强方钢管高强混凝土短柱和9根高强方钢管高强混凝土中长柱的单向偏压试验研究。对试件的破坏形态、荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线、平截面假定、荷载-泊松比曲线和二阶效应等进行了分析。采用ABAQUS有限元分析软件建立了高强方钢管高强混凝土单向偏压柱有限元模型,模型结果与试验结果对比验证了模型的准确性,分析了试件受力全过程中的受力特点、钢材和混凝土的应力和应变分布、钢材和混凝土分担荷载和相互作用。改变钢材屈服强度、混凝土强度、含钢率、偏心率和长细比等不同的参数来研究主要变量对高强方钢管高强混凝土柱极限承载力、初始刚度等力学性能的影响。结合试验结果和模拟分析提出了适用于高强方钢管高强混凝土单向偏压柱的相关计算公式,将公式计算结果与试验结果进行了比较,以验证公式对高强方钢管高强混凝土偏压柱的适用性。研究结果表明:高强方钢管高强混凝土单向偏压柱的受力全过程由弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化阶段和下降阶段组成。钢管与核心混凝土相互作用力主要集中在角部区域,其余平板区域相互作用力很小。短柱构件在P-Δ曲线的上升阶段,试件的承载力主要由混凝土承担;在试件达到极限承载力之后,混凝土分担的荷载逐渐降低。中长柱试件在受力全过程中混凝土承担较多荷载。高强方钢管高强混凝土单向偏压柱的极限承载力随着钢材屈服强度、混凝土强度和含钢率的增加而增加,增加趋势呈线性,随着偏心率、长细比的增大而减小,减小趋势呈非线性。钢材屈服强度对高强方钢管高强混凝土单向偏压柱的初始刚度几乎没有影响;随着混凝土强度和含钢率的增大,构件的初始刚度近似呈线性增长;初始刚度随偏心率增大而减小,较小幅度逐渐降低。本文中提出的高强方钢管高强混凝土单向偏压柱的极限承载力计算公式的计算结果与试验结果差距较小,适合采用此公式计算高强方钢管高强混凝土单向偏压柱的极限承载力。

盛鸣宇[8](2020)在《椭圆钢管混凝土构件复合受力性能分析及设计方法研究》文中指出椭圆钢管混凝土是一种新型截面形式的组合构件,主要由椭圆钢管内填充核心混凝土形成。常见的圆、方钢管混凝土具有承载力高,自重轻,塑性好等性能,这得益于钢管混凝土良好的套箍作用,使得核心混凝土和钢管的材料性能得以充分发挥。新型椭圆钢管混凝土不仅具有以上优点,其独特的流线型外观更好的满足了建筑美学的要求,同时在长轴和短轴方向具有不同的抗侧刚度,提供对结构有利的强轴和弱轴,并且能够更加有效地折减水流等流体对于构件的冲击作用。近年来,在机场航站楼、大桥桥墩、火车站等地得到广泛的应用。然而国内外关于椭圆钢管混凝土的研究仍然较少,且多数集中在轴压、纯弯、纯扭等单一受力状态下,这极大的制约了椭圆钢管混凝土构件在实际工程中的应用发展。因此本文充分考虑截面特性,提出了椭圆钢管混凝土等效本构模型关系,在此基础上建立了ABAQUS数值分析模型,系统性的分析了多种参数对椭圆钢管混凝土构件在复合受力荷载下的性能。具体工作内容如下:(1)基于椭圆钢管混凝土等效本构模型,建立了构件在压扭复合受力下的数值分析模型,研究了钢管混凝土构件在压扭复合受力下的受力机理以及破坏模式,分析了钢材强度、混凝土强度、径厚比、长短轴比和截面尺寸对椭圆钢管混凝土构件压扭复合受力性能的影响,并提出了椭圆钢管混凝土构件压扭复合受力的承载力计算公式。(2)基于椭圆钢管混凝土等效本构模型,建立了构件在弯扭复合受力下的数值分析模型,研究了钢管混凝土构件在弯扭复合受力下的受力机理以及破坏模式,分析了钢材强度、混凝土强度、径厚比、长短轴比和截面尺寸对椭圆钢管混凝土构件弯扭复合受力性能的影响,并提出了椭圆钢管混凝土构件弯扭复合受力的承载力计算公式。(3)基于椭圆钢管混凝土等效本构模型,建立了构件在压弯复合受力下的数值分析模型,研究了钢管混凝土构件在压弯复合受力下的受力机理以及破坏模式,分析了钢材强度、混凝土强度、径厚比、长短轴比和截面尺寸对椭圆钢管混凝土构件压弯复合受力性能的影响,并提出了椭圆钢管混凝土构件压弯复合受力的承载力计算公式。(4)基于椭圆钢管混凝土等效本构模型,建立了构件在压弯扭复合受力下的数值分析模型,研究了钢管混凝土构件在压弯扭复合受力下的受力机理以及破坏模式,分析了不同约束效应系数对椭圆钢管混凝土构件压弯扭复合受力性能的影响,并提出了椭圆钢管混凝土构件压弯扭复合受力的承载力计算公式。(5)基于椭圆钢管混凝土等效本构模型,通过四种不同的加载路径,分析了压弯扭剪受力下不同加载路径对椭圆钢管混凝土构件极限承载力的影响,确定了施加力的顺序对计算方法精确度的影响。

毛琛翔[9](2020)在《宽矩形钢管混凝土柱的偏压性能研究》文中进行了进一步梳理钢管混凝土结构中的外部钢管对核心混凝土具备约束作用,因此能显着提升核心混凝土的抗压强度。同时,内部混凝土又可以阻止外钢管的内凹变形,提高其局部稳定承载能力。与普通的钢筋混凝土结构相比,钢管混凝土结构具有承载能力强,延性好等优点。因此钢管混凝土结构逐渐在超高层建筑及大跨度建筑中得到了大量的应用。矩形钢管混凝土结构既有钢结构的塑性变形能力强、延性好、抗震性能优良等特性,又克服了圆钢管混凝土结构由于截面形状特殊带来的设计、施工及使用上的不便,而且具有绕强轴的抗弯刚度大等优点。目前已有的研究中,矩形钢管混凝土的高宽比都限制在2以内。未发现有关于高宽比大于2的矩形钢管混凝土的试验研究或理论分析。但目前,随着装配式民用建筑的兴起,大高宽比的矩形钢管混凝土开始被用于异形柱或者剪力墙结构。因此本文对11个宽矩形(高宽比大于2)钢管混凝土中长柱进行了偏压试验,主要研究高宽比、长细比和偏心率对其力学性能的影响。试验表明:宽矩形钢管混凝土柱的最终破坏模式为整体失稳,其压弯承载力随着长细比的增大而下降,而延性随着长细比的增大而得到改善。外部钢管对核心混凝土的约束作用随着高宽比的增大而减弱。当高宽比大于2.5时,外部钢管对于核心混凝土的约束作用已较为微弱,此时钢管的主要作用为提升延性,而非提高压弯承载力。偏心率是影响宽矩形钢管混凝土柱力学性能的主要因素之一。试件的极限承载力随着偏心率的增大而迅速下降,延性随着偏心率的增大而显着提高。钢管对核心混凝土的约束作用随着偏心率的增大而减小,这也是试件极限承载力下降的主要原因之一。本文使用abaqus对试验中11根宽矩形钢管混凝土进行有限元分析,将其分析结果与试验结果进行对比,验证其有限元模型的有效性。然后通过建立大量的有限元模型,获得了各试件的位移荷载曲线以及试验难以测量的实时应力应变云图,对宽矩形钢管混凝土柱的长细比、高宽比、偏心率、宽厚比和钢材强度进行分析。最后本文对Eurocode-4、AISC360、GB50936、CECS159和韩林海提出的压弯承载力计算法进行了详细的介绍,将上述规范及设计方法得到的压弯极限承载力计算值和有限元值与试验值进行对比分析。然后对韩林海计算法和AISC360进行了改良,以适用于宽矩形钢管混凝土柱压弯极限承载力的计算,修正后的计算值与试验值吻合良好

付森[10](2019)在《L形缀板式钢管混凝土组合柱压弯性能的试验研究》文中研究表明缀板式钢管混凝土组合柱是一种新型的柱结构形式,该结构体系中“L”形“十”形、“T”形柱能够被隐藏在墙体内部,不仅可以增加住宅的实际使用面积,还可以充分发挥钢管混凝土组合柱结构的材料与截面优势。本文针对L形缀板式钢管混凝土组合柱的压弯性能,进行了以下研究:(1)针对缀板式钢管混凝土组合柱的计算理论与数值模拟进行分析,根据研究相关文献与理论分析,推导出适合计算L形缀板式钢管混凝土组合柱压弯极限承载力的计算公式。(2)采用有限元分析软件ABAQUS,对L形缀板式钢管混凝土组合柱进行有限元模拟分析,通过将有限元分析结果与理论计算结果对比,初步验证采用叠加理论计算L形缀板式钢管混凝土组合柱压弯极限承载力的正确性。(3)在理论计算与有限元软件模拟分析的基础上,进行6组L形缀板式钢管混凝土组合柱压弯性能试验研究,通过改变缀板面积、加载点角度及缀板的摆放位置,对不同变量的试件进行单调静力加载试验。通过单调静力加载试验研究L形缀板式钢管混凝土组合柱的压弯力学性能,并分析不同试件的破坏形态与极限承载力值。试验结束后,通过观察试验值与模拟值,发现ABAQUS有限元模拟值与试验值吻合很好。(4)经过理论分析、有限元模拟及试验研究认为:L形缀板式钢管混凝土组合柱力学性能较好,破坏形态较为稳定,且计算公式结果、有限元分析结果与试验结果基本吻合。

二、圆钢管混凝土压弯长柱非线性屈曲承载力的理论研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、圆钢管混凝土压弯长柱非线性屈曲承载力的理论研究(论文提纲范文)

(1)带脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱偏压性能与承载力计算方法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 椭圆钢管混凝土的研究现状
        1.2.2 带脱空缺陷钢管混凝土的研究现状
    1.3 研究对象与方法
    1.4 主要研究内容和技术路线
第二章 带球冠脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱偏压性能试验
    2.1 概述
    2.2 试验概况
        2.2.1 试件设计
        2.2.2 脱空的设计与实现
        2.2.3 试件的制作
        2.2.4 试件材料性能试验
        2.2.5 加载布置与量测方案
    2.3 试验典型破坏模式和试验现象
        2.3.1 典型破坏模式
        2.3.2 试验破坏现象
    2.4 试验结果分析
        2.4.1 荷载(N)-轴向位移(Δ)关系曲线
        2.4.2 荷载-纵向应变关系曲线
        2.4.3 钢管中截面纵向应变分布图
        2.4.4 荷载-环向应变曲线关系
        2.4.5 钢管中截面环向应变分布图
        2.4.6 延性性能指标分析
        2.4.7 强度性能指标分析
    2.5 小结
第三章 带球冠脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱偏压性能数值分析
    3.1 概述
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 材料本构
        3.2.2 模型概述
    3.3 试验验证
        3.3.1 破坏模式验证
        3.3.2 荷载-位移曲线验证
    3.4 长轴方向球冠脱空椭圆钢管混凝土柱偏压有限元分析
        3.4.1 参数分析
        3.4.2 接触应力分析
        3.4.3 核心混凝土轴向应力分析
        3.4.4 钢管轴向应力分析
    3.5 短轴方向球冠脱空椭圆钢管混凝土柱偏压有限元分析
        3.5.1 参数分析
        3.5.2 接触应力分析
        3.5.3 核心混凝土轴向应力分析
        3.5.4 钢管轴向应力分析
    3.6 小结
第四章 带环向脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱偏压性能试验
    4.1 引言
    4.2 试验概况
        4.2.1 试件设计
        4.2.2 材料性能试验
        4.2.3 测点布置和加载方案
    4.3 试验典型破坏模式和试验现象
        4.3.1 典型破坏模式
        4.3.2 试验破坏现象
    4.4 环向脱空缺陷试验结果分析
        4.4.1 荷载(N)-轴向位移(Δ)关系曲线
        4.4.2 荷载-纵向应变关系曲线
        4.4.3 钢管中截面纵向应变分布图
        4.4.4 荷载-环向应变曲线关系
        4.4.5 钢管中截面环向应变分布图
        4.4.6 延性性能指标分析
        4.4.7 强度性能指标分析
    4.5 小结
第五章 带环向脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱偏压性能数值分析
    5.1 概述
    5.2 有限元模型的建立
        5.2.1 材料本构
        5.2.2 模型概述
    5.3 试验验证
        5.3.1 破坏模式验证
        5.3.2 荷载-位移曲线验证
    5.4 长轴方向环向脱空椭圆钢管混凝土柱偏压有限元分析
        5.4.1 参数分析
        5.4.2 接触应力分析分析
        5.4.3 核心混凝土轴向应力分析
        5.4.4 钢管轴向应力分析
    5.5 短轴方向环向脱空椭圆钢管混凝土柱偏压有限元分析
        5.5.1 参数分析
        5.5.2 接触应力分析分析
        5.5.3 核心混凝土轴向应力分析
        5.5.4 钢管轴向应力分析
    5.6 小结
第六章 带脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱的偏压承载力计算方法研究
    6.1 概述
    6.2 带脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱偏压承载力计算方法
        6.2.1 带球冠脱空缺陷椭圆钢管混凝土柱计算方法
        6.2.2 带环向脱空缺陷椭圆钢管混凝土柱计算方法
    6.3 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(2)钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱轴压力学性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 再生混凝土研究现状
        1.2.2 钢管(再生)混凝土研究现状
        1.2.2.1 钢管混凝土研究现状
        1.2.2.2 钢管再生混凝土研究现状
        1.2.3 钢管约束(再生)混凝土研究现状
        1.2.3.1 钢管约束混凝土研究现状
        1.2.3.2 钢管约束再生混凝土研究现状
        1.2.4 钢管型钢(再生)混凝土研究现状
        1.2.5 钢管约束型钢(再生)混凝土研究现状
    1.3 本文主要研究工作
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
2 圆钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱轴压性能非线性仿真研究
    2.1 引言
    2.2 模型设计
        2.2.1 圆钢管H型钢再生混凝土短柱模型
        2.2.2 圆钢管约束H型钢再生混凝土短柱模型
    2.3 非线性仿真模型建立
        2.3.1 材料参数选取
        2.3.2 单元选取
        2.3.3 接触条件
        2.3.4 边界条件
        2.3.5 网格划分
        2.3.6 非线性仿真模型验证
    2.4 非线性仿真结果分析
        2.4.1 构件变形及应力特征
        2.4.2 模型荷载-应变曲线分析
        2.4.3 两种模型荷载-应变曲线对比
    2.5 本章小结
3 圆钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱轴压力学性能与承载力理论研究
    3.1 引言
    3.2 短柱轴压承载力分析
    3.3 短柱多轴应力分析
        3.3.1 基本假设
        3.3.2 约束区再生混凝土应力分析
        3.3.3 H型钢多轴应力分析
        3.3.4 圆钢管应力分析
        3.3.5 圆钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱轴压承载力计算公式
    3.4 承载力计算公式、相关试验与非线性仿真结果对比分析
        3.4.1 圆钢管H型钢再生混凝土短柱对比分析
        3.4.1.1 与相关文献试验数据对比
        3.4.1.2 与非线性仿真分析结果对比
        3.4.2 圆钢管约束H型钢再生混凝土短柱对比分析
        3.4.2.1 与相关文献试验数据对比
        3.4.2.2 与非线性仿真分析结果对比
    3.5 本章小结
4 方钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱轴压性能非线性仿真研究
    4.1 引言
    4.2 模型设计
        4.2.1 方钢管H型钢再生混凝土短柱模型
        4.2.2 方钢管约束H型钢再生混凝土短柱模型
    4.3 非线性仿真模型建立
        4.3.1 材料参数选取
        4.3.2 单元选取
        4.3.3 接触条件
        4.3.4 边界条件
        4.3.5 网格划分
        4.3.6 非线性仿真模型验证
    4.4 非线性仿真结果分析
        4.4.1 构件变形及应力特征
        4.4.2 模型荷载-应变曲线分析
        4.4.3 两种模型荷载-应变曲线对比
    4.5 本章小结
5 方钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱轴压力学性能与承载力理论研究
    5.1 引言
    5.2 短柱轴压承载力分析
    5.3 等效理论验证
    5.4 短柱多轴应力分析
        5.4.1 基本假设
        5.4.2 钢管应力分析
        5.4.3 约束区再生混凝土应力分析
        5.4.4 型钢多轴应力分析
    5.5 方钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱轴压承载力计算公式
    5.6 承载力计算公式、相关试验与非线性仿真结果对比分析
        5.6.1 方钢管H型钢再生混凝土短柱对比分析
        5.6.1.1 与相关文献试验数据对比
        5.6.1.2 与非线性仿真分析结果对比
        5.6.2 方钢管约束H型钢再生混凝土短柱对比分析
        5.6.2.1 与相关文献试验数据对比
        5.6.2.2 与非线性仿真分析结果对比
    5.7 本章小结
6 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
攻读硕士学位期间申请专利情况
攻读硕士学位期间参加的科研及教研项目
致谢

(3)双柱式钢管约束钢筋混凝土桥墩力学性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外相关研究现状
        1.2.1 钢筋混凝土桥墩
        1.2.2 钢管混凝土桥墩
        1.2.3 钢管约束混凝土墩柱
        1.2.4 哑铃形截面桥墩和耗能构件
        1.2.5 研究现状小结
    1.3 本文主要研究内容
2 双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩抗震性能试验研究
    2.1 概述
    2.2 试验方案
        2.2.1 试验目的及设计依据
        2.2.2 试件设计制作
        2.2.3 材料性能
        2.2.4 加载装置及加载制度
        2.2.5 测量方案
    2.3 试验过程及破坏模式分析
        2.3.1 试验过程
        2.3.2 破坏模式分析
    2.4 滞回曲线分析
        2.4.1 滞回曲线
        2.4.2 骨架曲线
        2.4.3 耗能性能
        2.4.4 刚度退化
        2.4.5 强度退化
    2.5 钢筋应变钢管应力分析
        2.5.1 钢筋应变分析
        2.5.2 钢管应力分析
    2.6 本章小结
3 双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩有限元分析
    3.1 概述
    3.2 有限元模型建立
        3.2.1 材料本构关系
        3.2.2 单元选取和边界条件
        3.2.3 各部分的接触关系
    3.3 有限元与试验对比
        3.3.1 骨架曲线对比
        3.3.2 峰值承载力对比
    3.4 参数分析
        3.4.1 混凝土
        3.4.2 钢管和钢板强度
        3.4.3 钢管和钢板厚度
        3.4.4 轴压比
        3.4.5 腹板尺寸
        3.4.6 剪跨比
    3.5 本章小结
4 双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩承载力和刚度
    4.1 概述
    4.2 双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩承载力
        4.2.1 破坏全过程分析
        4.2.2 理论分析力学模型
        4.2.3 双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土核心弯曲
        4.2.4 钢腹板剪切
        4.2.5 混凝土腹板剪切
    4.3 刚度分析
        4.3.1 截面分析简介
        4.3.2 位移刚度计算
    4.4 双柱实腹式哑铃形钢管约束钢筋混凝土桥墩构造措施和适用范围
    4.5 本章小结
5 双柱钢管约束钢筋混凝土排架桥墩抗震性能试验研究
    5.1 概述
    5.2 试验方案
        5.2.1 试验目的及设计依据
        5.2.2 试件设计制作
        5.2.3 材料性能
        5.2.4 加载装置及加载制度
        5.2.5 测量方案
    5.3 试验过程及破坏模式
        5.3.1 试验过程
        5.3.2 破坏模式分析
    5.4 滞回曲线分析
        5.4.1 骨架曲线
        5.4.2 耗能性能
        5.4.3 刚度退化
        5.4.4 强度退化
    5.5 钢筋应变钢管应力分析
        5.5.1 钢筋应变分析
        5.5.2 钢管应力分析
    5.6 本章小结
6 双柱钢管约束钢筋混凝土排架桥墩有限元分析
    6.1 概述
    6.2 有限元模型简介
    6.3 有限元与试验对比
        6.3.1 骨架曲线对比
        6.3.2 峰值承载力对比
    6.4 参数分析
        6.4.1 混凝土强度
        6.4.2 钢管和钢板强度
        6.4.3 连接钢板厚度
        6.4.4 连接钢板高度
        6.4.5 圆钢管厚度
        6.4.6 轴压比
        6.4.7 配筋率
    6.5 本章小结
7 双柱钢管约束钢筋混凝土排架桥墩承载力和刚度
    7.1 概述
    7.2 双柱钢管约束钢筋混凝土排架桥墩承载力
        7.2.1 破坏全过程分析
        7.2.2 理论分析力学模型
    7.3 刚度分析
    7.4 双柱式钢管约束钢筋混凝土桥墩构造措施和适用范围
    7.5 本章小结
8 结论及展望
    8.1 结论
    8.2 创新性研究成果
    8.3 展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B.作者在攻读学位期间参加的科研项目
    C.学位论文数据集
致谢

(4)内填料石钢管混凝土中长柱轴压性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 石结构的研究现状
    1.3 钢管混凝土柱的研究现状
    1.4 内填新型材料钢管混凝土柱的研究现状
        1.4.1 钢管再生混凝土柱的研究现状
        1.4.2 钢管沙漠砂混凝土柱的研究现状
        1.4.3 钢管橡胶混凝土柱的研究现状
        1.4.4 内填木材钢管混凝土柱的研究现状
        1.4.5 内填料石钢管混凝土柱的研究现状
    1.5 研究内容
第2章 内填料石钢管混凝土中长柱轴心受压试验研究
    2.1 试验方案
        2.1.1 试件设计
        2.1.2 试件制作
        2.1.3 材料性能
        2.1.4 试验装置与量测方案
        2.1.5 加载制度
    2.2 试验结果分析
        2.2.1 试件破坏过程
        2.2.2 破坏模式分析
        2.2.3 荷载-轴向位移曲线
        2.2.4 承载能力分析
        2.2.5 变形能力分析
        2.2.6 侧向变形特征
        2.2.7 荷载-钢管应变曲线
    2.3 本章小结
第3章 内填料石钢管混凝土中长柱轴压性能有限元分析
    3.1 有限元模型建立
        3.1.1 实体建模
        3.1.2 材料本构模型
        3.1.2.1 钢材
        3.1.2.2 混凝土
        3.1.2.3 石材
        3.1.3 单元类型选取
        3.1.4 网格划分
        3.1.5 边界条件及界面接触设置
        3.1.5.1 边界条件
        3.1.5.2 界面接触设置
        3.1.6 分析步的设置
        3.1.7 石材抗压强度敏感性分析
    3.2 有限元模型验证
        3.2.1 试件破坏形态验证
        3.2.2 荷载-轴向位移曲线验证
    3.3 荷载分配
    3.4 应力分析
        3.4.1 钢管应力分布
        3.4.2 混凝土纵向应力分布
        3.4.3 料石纵向应力分布
    3.5 接触作用
        3.5.1 钢管和混凝土间接触力
        3.5.2 混凝土和料石间接触力
    3.6 参数分析
        3.6.1 长细比
        3.6.2 钢材屈服强度
        3.6.3 混凝土抗压强度
        3.6.4 含钢率
        3.6.5 含石率
    3.7 本章小结
第4章 内填料石钢管混凝土中长柱轴压承载力计算方法
    4.1 短柱强度承载力规范验证
        4.1.1 ACI 318
        4.1.2 Eurocode 4
        4.1.3 DBJ/T13-51-2010
        4.1.4 GB50936-2014
    4.2 中长柱承载力折减系数
    4.3 中长柱轴压承载力计算公式
    4.4 本章小结
第5章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
致谢
个人简介、在学期间发表的学术论文与研究成果

(5)椭圆钢管混凝土抗震性能及复材-钢管混凝土短柱设计方法(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 普通钢管混凝土结构
        1.1.2 椭圆钢管混凝土结构
        1.1.3 复材约束钢管混凝土结构
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 普通钢管混凝土结构研究现状
        1.2.2 椭圆钢管混凝土结构研究现状
        1.2.3 复材约束钢管混凝土结构研究现状
    1.3 本文主要工作
        1.3.1 研究目的与意义
        1.3.2 主要研究内容
第2章 椭圆钢管混凝土轴压短柱试验研究与有限元分析
    2.1 引言
    2.2 试验概况
        2.2.1 试件设计
        2.2.2 材料性能
        2.2.3 加载测试方案
    2.3 试验结果与分析
        2.3.1 破坏模式
        2.3.2 荷载-位移曲线
        2.3.3 应变比-轴向应变曲线
        2.3.4 承载能力与变形能力
        2.3.5 强度衰减与残余变形
    2.4 有限元模拟
        2.4.1 约束混凝土的本构模型
        2.4.2 有限元模型
        2.4.3 有限元模型验证
    2.5 承载力计算
    2.6 本章小结
第3章 椭圆钢管混凝土压弯构件滞回性能试验研究
    3.1 引言
    3.2 试验概况
        3.2.1 试件设计
        3.2.2 材料性能
        3.2.3 试验装置与加载方案
    3.3 试验现象与破坏模式
        3.3.1 单调加载柱试验现象
        3.3.2 往复加载柱试验现象
    3.4 试验结果与分析
        3.4.1 滞回曲线与骨架曲线
        3.4.2 承载能力与变形能力
        3.4.3 强度退化
        3.4.4 刚度退化
        3.4.5 耗能性能
    3.5 本章小结
第4章 椭圆钢管混凝土柱水平荷载-位移滞回曲线纤维计算模型
    4.1 引言
    4.2 OpenSEES建模
        4.2.1 OpenSEES简介
        4.2.2 OpenSEES纤维模型
    4.3 材料本构模型
        4.3.1 钢材本构模型
        4.3.2 混凝土本构模型
        4.3.3 纤维模型验证
    4.4 椭圆钢管混凝土柱滞回性能影响参数分析
        4.4.1 截面比
        4.4.2 混凝土强度
        4.4.3 钢管屈服强度
        4.4.4 轴压比
        4.4.5 试件高度(长细比)
        4.4.6 弯曲方向
    4.5 承载力计算
        4.5.1 规范公式简介
        4.5.2 规范公式计算结果分析
    4.6 本章小结
第5章 椭圆钢管混凝土柱水平荷载-位移滞回曲线计算方法研究
    5.1 引言
    5.2 恢复力模型简介
    5.3 恢复力模型
        5.3.1 弹性段刚度K_e
        5.3.2 峰值荷载P_u
        5.3.3 峰值点位移Δ_u
        5.3.4 下降段刚度K_T
        5.3.5 骨架曲线验证
        5.3.6 加卸载规则
    5.4 滞回模型验证
        5.4.1 数值计算结果对比
        5.4.2 试验结果对比
    5.5 本章小结
第6章 椭圆形截面复材约束钢管混凝土轴压短柱设计模型研究
    6.1 引言
    6.2 圆形截面复材管-钢管约束混凝土应力-应变分析模型
        6.2.1 计算假定
        6.2.2 主动约束模型
        6.2.3 环向应变和轴向应变的关系
        6.2.4 约束应力
        6.2.5 分析模型计算过程
        6.2.6 分析模型验证
    6.3 圆形截面复材管-钢管约束混凝土应力-应变设计模型
        6.3.1 数学表达式
        6.3.2 极限应变
        6.3.3 极限应力
        6.3.4 设计模型验证
    6.4 椭圆形截面复材管-钢管约束混凝土应力-应变设计模型
        6.4.1 椭圆形截面复材管的约束刚度系数ρ_k
        6.4.2 椭圆形截面复材纤维的断裂应变ε_(h,rup)
        6.4.3 椭圆形截面钢管的约束应力f_(ls)
    6.5 椭圆形截面FRP-CFST短柱设计模型
    6.6 本章小结
第7章 椭圆形截面复材约束钢管混凝土短柱设计方法
    7.1 引言
    7.2 截面分析
        7.2.1 计算假定
        7.2.2 相关曲线的计算
    7.3 短柱设计方法
        7.3.1 混凝土等效矩形应力图
        7.3.2 设计公式的推导
        7.3.3 公式计算精度验证
    7.4 本章小结
第8章 结论与展望
    8.1 本文主要结论
    8.2 未来工作展望
参考文献
作者在学期间内所取得的科研成果

(6)基于Q550以上钢材的高强方钢管高强混凝土双向偏压柱受力性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 普通钢管混凝土组合柱的发展与研究现状
    1.3 高强材料在钢管混凝土中的研究现状
        1.3.1 高强钢管混凝土中的研究现状
        1.3.2 钢管高强混凝土研究现状
        1.3.3 高强钢管高强混凝土研究现状
    1.4 研究方法与研究内容
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 研究内容
2 高强方钢管高强混凝土双向偏压短柱试验研究
    2.1 试件的设计与制作
        2.1.1 试验方案设计
        2.1.2 试件制作过程
        2.1.3 材料力学性能
    2.2 试验加载及现象
        2.2.1 试验加载装置与试验方法
        2.2.2 试验现象
    2.3 试验结果分析
        2.3.1 荷载-中截面挠度(N-u_m)关系曲线分析
        2.3.2 荷载-中截面应变关系(N-ε)曲线分析
        2.3.3 荷载-泊松比关系(N-μ)曲线分析
        2.3.4 中截面纵向应变关系(ε-h)曲线分析
    2.4 本章小结
3 高强方钢管高强混凝土双向偏压中长柱试验研究
    3.1 试件的设计与制作
        3.1.1 试验方案设计
        3.1.2 试件制作过程
        3.1.3 材料力学性能
    3.2 试验加载及现象
        3.2.1 试验加载装置与试验方法
        3.2.2 试验现象
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 荷载-中截面挠度(N-u_m)曲线分析
        3.3.2 侧向挠度沿高度分布(H-u_m)曲线分析
        3.3.3 荷载-中截面应变(N-ε)曲线分析
        3.3.4 荷载-其他截面应变(N-ε)曲线分析
        3.3.5 中截面纵向应变关系(ε-h)曲线分析
        3.3.6 二阶效应影响分析
    3.4 本章小结
4 高强方钢管高强混凝土双向偏压短柱有限元分析
    4.1 材料本构关系模型的选取
        4.1.1 高强混凝土本构关系的选取
        4.1.2 高强方钢管本构关系的选取
    4.2 高强方钢管高强混凝土双向偏压短柱有限元模型建立
        4.2.1 部件单元类型的选取及属性
        4.2.2 界面相互作用设置
        4.2.3 边界条件
        4.2.4 部件网格划分
    4.3 试验与有限元对比
        4.3.1 试验与有限元试件破坏模态对比
        4.3.2 试验结论与有限元模拟结果分析
    4.4 高强方钢管高强混凝土双向偏压短柱试件受力全过程分析
        4.4.1 试件受力阶段全过程分析
        4.4.2 钢材Mises应力分析
        4.4.3 混凝土纵向应力分析
        4.4.4 混凝土塑性应变分析
        4.4.5 不同试件混凝土中截面纵向应力分析
        4.4.6 接触应力分析
    4.5 本章小结
5 高强方钢管高强混凝土双向偏压中长柱有限元分析
    5.1 材料本构关系的选取及有限元模型的建立
    5.2 试验与有限元对比
        5.2.1 试验与有限元试件破坏模态对比
        5.2.2 试验结论与有限元模拟结果分析
    5.3 高强方钢管高强混凝土双向偏压中长柱试件受力全过程分析
        5.3.1 试件受力阶段全过程分析
        5.3.2 钢材Mises应力分析
        5.3.3 混凝土纵向应力分析
        5.3.4 混凝土塑性应变分析
        5.3.5 不同试件混凝土中截面纵向应力分析
        5.3.6 接触应力分析
    5.4 本章小结
6 高强方钢管高强混凝土双向偏压柱的参数分析
    6.1 混凝土立方体抗压强度的影响
    6.2 钢材屈服强度的影响
    6.3 偏心率的影响
    6.4 含钢率的影响
    6.5 转角半径的影响
    6.6 长细比的影响
    6.7 本章小结
7 高强方钢管高强混凝土双向偏压柱承载力计算
    7.1 双向偏压短柱承载力计算
        7.1.1 P/Pu-M/Mu曲线
        7.1.2 承载力计算方法
    7.2 双向偏压中长柱承载力计算方法
    7.3 本章小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间获得的学术论文
作者在攻读硕士学位期间参与的科研课题
作者在攻读硕士学位期间参与的学术交流活动
致谢

(7)基于Q550以上钢材的高强方钢管高强混凝土柱单向偏压性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 钢管混凝土的特点及发展历程
    1.3 高强材料的特点及应用
        1.3.1 高强混凝土的特点及应用
        1.3.2 高强钢材的特点及应用
    1.4 相关课题研究现状
        1.4.1 高强钢管混凝土的研究现状
        1.4.2 钢管高强混凝土的研究现状
        1.4.3 高强钢管高强混凝土的研究现状
    1.5 课题研究内容和研究方法
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究方法
2 高强方钢管高强混凝土单向偏压短柱试验研究
    2.1 单向偏压短柱试验
        2.1.1 试验方案设计
        2.1.2 材料的力学性能
        2.1.3 试验装置与测点布置
        2.1.4 加载制度
    2.2 试验现象
        2.2.1 试验过程现象
        2.2.2 试件破坏形态
    2.3 试验结果分析
        2.3.1 荷载-中截面挠度曲线分析
        2.3.2 荷载-应变曲线分析
        2.3.3 平截面假定验证
        2.3.4 荷载-泊松比曲线分析
        2.3.5 不同试件荷载-挠度曲线对比
    2.4 本章小结
3 高强方钢管高强混凝土单向偏压短柱有限元分析
    3.1 本构关系模型的选取
        3.1.1 钢材的本构关系模型
        3.1.2 混凝土的本构关系模型
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 单元选取
        3.2.2 接触条件
        3.2.3 网格划分和边界条件
    3.3 短柱有限元模拟结果与试验结果对比
    3.4 短柱受力全过程分析
        3.4.1 短柱典型构件荷载-挠度曲线分析
        3.4.2 短柱核心混凝土应力应变分析
        3.4.3 短柱钢管应力应变分析
        3.4.4 钢管与混凝土相互作用分析
        3.4.5 钢管与混凝土分担荷载分析
    3.5 参数分析
        3.5.1 钢材屈服强度的影响
        3.5.2 混凝土强度的影响
        3.5.3 偏心率的影响
        3.5.4 含钢率的影响
    3.6 本章小结
4 高强方钢管高强混凝土单向偏压中长柱试验研究
    4.1 单向偏压中长柱试验
        4.1.1 试验方案设计
        4.1.2 材料的力学性能
        4.1.3 试验装置与测点布置
    4.2 试验现象
        4.2.1 试验过程现象
        4.2.2 试件破坏形态
    4.3 试验结果分析
        4.3.1 荷载-中截面挠度曲线分析
        4.3.2 侧向挠度沿试件高度分布曲线分析
        4.3.3 荷载-应变曲线分析
        4.3.4 平截面假定验证
        4.3.5 二阶效应分析
    4.4 本章小结
5 高强方钢高强混凝土单向偏压中长柱有限元分析
    5.1 中长柱有限元模型的建立
    5.2 中长柱有限元模拟结果与试验结果对比
    5.3 中长柱受力全过程分析
        5.3.1 中长柱典型构件荷载-挠度曲线分析
        5.3.2 中长柱核心混凝土应力应变分析
        5.3.3 中长柱钢管应力应变分析
        5.3.4 钢管与混凝土相互作用分析
        5.3.5 钢管与混凝土分担荷载分析
    5.4 参数分析
        5.4.1 钢材屈服强度的影响
        5.4.2 混凝土强度的影响
        5.4.3 含钢率的影响
        5.4.4 偏心率的影响
        5.4.5 长细比的影响
    5.5 本章小结
6 高强方钢高强混凝土单向偏压柱的承载力计算方法研究
    6.1 高强方钢高强混凝土单向偏压柱的承载力计算
    6.2 高强方钢管高强混凝土偏压柱的承载力公式推导
    6.3 本章小结
7 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢

(8)椭圆钢管混凝土构件复合受力性能分析及设计方法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 钢管混凝土复合受力研究现状
        1.2.2 椭圆钢管混凝土研究现状
    1.3 本文研究的方法和内容
        1.3.1 椭圆钢管混凝土复合受力研究方法
        1.3.2 椭圆钢管混凝土复合受力研究内容
第二章 椭圆钢管混凝土构件压扭复合受力性能分析
    2.1 概述
    2.2 椭圆钢管混凝土构件压扭复合受力数值分析模型
        2.2.1 材料模型
        2.2.2 数值分析模型
    2.3 试验验证
    2.4 椭圆钢管混凝土压扭复合受力全过程机理分析
    2.5 椭圆钢管混凝土构件压扭复合受力破坏模式
        2.5.1 尖端形椭圆钢管混凝土
        2.5.2 圆端形椭圆钢管混凝土
    2.6 压扭复合受力参数分析
        2.6.1 尖端形椭圆钢管混凝土
        2.6.2 圆端形椭圆钢管混凝土
    2.7 椭圆钢管混凝土压扭复合受力计算公式
        2.7.1 尖端形椭圆钢管混凝土
        2.7.2 圆端形椭圆钢管混凝土
    2.8 椭圆钢管混凝土压扭复合小结
第三章 椭圆钢管混凝土构件弯扭复合受力性能分析
    3.1 概述
    3.2 椭圆钢管混凝土构件弯扭复合受力数值分析模型
        3.2.1 材料模型
        3.2.2 数值分析模型
    3.3 试验验证
    3.4 椭圆钢管混凝土弯扭复合受力全过程机理分析
    3.5 椭圆钢管混凝土构件弯扭复合受力破坏模式
        3.5.1 尖端形椭圆钢管混凝土
        3.5.2 圆端形椭圆钢管混凝土
    3.6 椭圆钢管混凝土弯扭复合受力参数分析
        3.6.1 尖端形椭圆钢管混凝土
        3.6.2 圆端形椭圆钢管混凝土
    3.7 椭圆钢管混凝土弯扭复合受力计算公式
        3.7.1 尖端形椭圆钢管混凝土
        3.7.2 圆端形椭圆钢管混凝土
    3.8 椭圆钢管混凝土弯扭复合小结
第四章 椭圆钢管混凝土构件压弯受力性能分析
    4.1 概述
    4.2 椭圆钢管混凝土构件压弯受力数值分析模型
        4.2.1 材料模型
        4.2.2 数值分析模型
    4.3 试验验证
    4.4 椭圆钢管混凝土压弯受力全过程机理分析
    4.5 椭圆钢管混凝土构件压弯受力破坏模式
        4.5.1 尖端形椭圆钢管混凝土
        4.5.2 圆端形椭圆钢管混凝土
    4.6 椭圆钢管混凝土压弯受力参数分析
        4.6.1 尖端形椭圆钢管混凝土
        4.6.2 圆端形椭圆钢管混凝土
    4.7 椭圆钢管混凝土压弯受力计算公式
        4.7.1 尖端形椭圆钢管混凝土
        4.7.2 圆端形椭圆钢管混凝土
    4.8 椭圆钢管混凝土压弯受力小结
第五章 椭圆钢管混凝土构件压弯扭复合受力性能分析
    5.1 概述
    5.2 椭圆钢管混凝土构件压弯扭复合受力数值分析模型
        5.2.1 材料模型
        5.2.2 数值分析模型
    5.3 试验验证
    5.4 椭圆钢管混凝土压弯扭复合受力全过程机理分析
    5.5 椭圆钢管混凝土构件压弯扭复合受力破坏模式
    5.6 椭圆钢管混凝土压弯扭复合受力参数分析
        5.6.1 尖端形椭圆钢管混凝土
        5.6.2 圆端形椭圆钢管混凝土
    5.7 椭圆钢管混凝土压弯扭复合受力极限承载力计算
        5.7.1 尖端形椭圆钢管混凝土
        5.7.2 圆端形椭圆钢管混凝土
    5.8 椭圆钢管混凝土压弯扭复合受力小结
第六章 椭圆钢管混凝土构件压弯扭剪加载路径分析
    6.1 概况
    6.2 加载路径Ⅰ
    6.3 加载路径Ⅱ
    6.4 加载路径Ⅲ
    6.5 加载路径Ⅳ
    6.6 小结
第七章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(9)宽矩形钢管混凝土柱的偏压性能研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要内容
第2章 宽矩形钢管混凝土柱偏压试验
    2.1 试件的制作
    2.2 加载装置
    2.3 测试与加载方案
    2.4 试验现象和破坏模式
    2.5 荷载-位移关系与荷载-应变关系
    2.6 本章小结
第3章 有限元模型的建立与验证
    3.1 材料本构模型
    3.2 有限元模型的建立
    3.3 有限元模型的合理性验证
    3.4 本章小结
第4章 参数分析
    4.1 应力应变云图与接触应力
    4.2 偏心率因素的影响
    4.3 长细比因素的影响
    4.4 高宽比因素的影响
    4.5 钢材强度因素的影响
    4.6 宽厚比因素的影响
    4.7 本章小结
第5章 矩形钢管混凝土设计规范对比
    5.1 矩形钢管混凝土设计规范介绍
    5.2 设计规范计算值与试验值的比较
    5.3 设计规范计算值与有限元计算值的比较
    5.4 不同设计方法的比较
    5.5 设计方法改进
    5.6 本章小结
第6章 结论
    6.1 本文主要结论
    6.2 不足
    6.3 展望
参考文献
作者简历及在学期间所取得的科研成果
附件

(10)L形缀板式钢管混凝土组合柱压弯性能的试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 钢管混凝土的发展与现状
    1.3 钢与混凝土组合异形柱的研究现状
        1.3.1 钢与混凝土组合异形柱的研究现状
        1.3.2 国内钢管混凝土组合柱研究现状
        1.3.3 钢管混凝土组合柱的优势
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 L形缀板式钢管混凝土组合柱理论计算
    2.1 钢管混凝土计算理论与数值模拟
        2.1.1 钢管混凝土各种计算理论及其对比
        2.1.2 钢管混凝土数值模拟
    2.2 L形缀板式钢管混凝土组合柱计算公式
第3章 L形缀板式钢管混凝土组合柱压弯试验有限元模拟
    3.1 试件设计
    3.2 有限元分析模型的建立
        3.2.1 单元选取及网格划分
        3.2.2 材料本构关系
        3.2.3 接触关系的设置
        3.2.4 ABAQUS有限元模型中的边界条件与加载方式
        3.2.5 ABAQUS有限元模型后处理
    3.3 有限元分析结果
    3.4 有限元分析结论
    3.5 有限元分析结果与计算值比较
第4章 L形缀板式钢管混凝土组合柱压弯试验
    4.1 试验目的
    4.2 试验设计
    4.3 试件的制作及材性试验
    4.4 试验过程
    4.5 试验结果
        4.5.1 试验过程现象与破坏形态
        4.5.2 荷载-位移曲线
        4.5.3 荷载-应变曲线
    4.6 压弯试验结论
    4.7 试验结果与有限元模型结果对比
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 课题研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
致谢

四、圆钢管混凝土压弯长柱非线性屈曲承载力的理论研究(论文参考文献)

  • [1]带脱空缺陷椭圆钢管混凝土短柱偏压性能与承载力计算方法研究[D]. 肖强. 合肥工业大学, 2021(02)
  • [2]钢管(约束)H型钢再生混凝土短柱轴压力学性能研究[D]. 张鹏程. 广州大学, 2020
  • [3]双柱式钢管约束钢筋混凝土桥墩力学性能研究[D]. 王海翠. 重庆大学, 2020(02)
  • [4]内填料石钢管混凝土中长柱轴压性能研究[D]. 明皓. 华侨大学, 2020(01)
  • [5]椭圆钢管混凝土抗震性能及复材-钢管混凝土短柱设计方法[D]. 许友武. 浙江大学, 2020(01)
  • [6]基于Q550以上钢材的高强方钢管高强混凝土双向偏压柱受力性能研究[D]. 曹文正. 沈阳建筑大学, 2020(04)
  • [7]基于Q550以上钢材的高强方钢管高强混凝土柱单向偏压性能研究[D]. 张琦. 沈阳建筑大学, 2020(04)
  • [8]椭圆钢管混凝土构件复合受力性能分析及设计方法研究[D]. 盛鸣宇. 合肥工业大学, 2020(02)
  • [9]宽矩形钢管混凝土柱的偏压性能研究[D]. 毛琛翔. 浙江大学, 2020(02)
  • [10]L形缀板式钢管混凝土组合柱压弯性能的试验研究[D]. 付森. 青岛理工大学, 2019(02)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

钢管混凝土长柱非线性屈曲承载力理论研究
下载Doc文档

猜你喜欢