四肢钢管混凝土轴压格构柱力学性能分析与承载力计算

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1、学校代码10530学号201230131828分类号TU392密级公开硕士学位论文四肢钢管混凝土轴压格构柱力学性能分析与承载力计算学位申请人章彦指导教师刘忠教授学院名称土木工程与力学学院学科专业结构工程研究方向结构方向二〇一五年六月湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研巧成果。除了本文特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本。文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在本文明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期：年＾月斗曰

2、受＾学位论女版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可＾文将本学位论文、的全部或部分内容编入有关数据库迪行检索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。＇＾作者签名：Ｉ弓曰期女年月午曰导师签名：日期每年６月个日MechanicalPropertyAnalysisandBearingCapacityCalculationonFour-tubeCFSTLacedColumnsUn

3、derAxialCompressionCandidateZhangYanSupervisorProfessorLiuZhongCollegeCollegeofCivilEngineeringandMechanicsProgramStructuralDesignSpecializationStructuralEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune,2015湘潭大学工学硕士论文摘要钢管混凝土格构柱是指以钢管混凝土为柱肢，以空钢管、型钢或钢板为缀件，相互连接而成的格构式构件。它具有

4、承载力高、韧性和塑性好、施工方便等优点，被大量应用于如高层建筑、钢管混凝土拱桥等荷载偏心率较大或长细比较大的结构中，其中，四肢钢管混凝土格构柱的应用最为广泛。由于国内外对钢管混凝土格构柱仅进行了少量的试验研究，且研究的参数种类也十分有限，对其受力性能和特征缺少全面的了解，故在理论与应用方面，需要更进一步的研究。作者通过阅读大量的文献，探讨了国内外钢管混凝土格构柱的研究现状，并针对四肢钢管混凝土轴压格构柱的结构特点及力学性能进行分析，主要研究内容如下：1、针对四肢钢管混凝土轴压格构柱的受力性能及破坏机理，采用有限元分析方法和有限元分析软件ANSYS，建立了四肢钢管混凝土格构柱的三维

5、非线性数值分析模型，进行了弹性屈曲和弹塑性稳定性分析，计算结果与试验结果吻合较好。2、利用上述三维有限元数值分析模型，研究了各种参数（如，核心混凝土强度等级、缀管和柱肢钢管钢材强度等级、缀管和柱肢钢管壁厚、格构柱长径比等）对承受轴压作用的四肢钢管混凝土格构柱力学性能及极限承载力的影响，并以此为依据对工程设计提出参考意见。3、基于极限平衡法，推导了单肢钢管混凝土柱的轴压承载力计算公式和考虑长细比影响的四肢钢管混凝土格构柱的轴压承载力计算公式。采用该公式，对参照的试验试件进行了轴压承载力的计算。关键词：钢管混凝土格构柱；轴压；有限元法；非线性分析；极限承载力I四肢钢管混凝土轴压格构柱

6、力学性能分析与承载力计算AbstractFour-tubeCFSTlacedcolumnsreferstothelatticecolumnlimb,forconcretefilledsteeltubecolumnwithemptysteeltube,steelorsteelplatetocomposeaconnectionintothelatticeofartifacts.Ithashighbearingcapacity,goodplasticityandtoughness,convenientconstructionadvantages.Therefore,ithasbeenw

7、idelyappliedtothepillarsofindustrialbuildings,high-risebuildings,theloadeccentricityratioofconcretefilledsteeltubearchbridgeinthestructureoflargeorlargerslenderness,amongwhichfour-tubeCFSTlacedcolumnsisthemostwidelyused.However,sincearesultof