浅谈矩形中空夹层钢管混凝土柱受压性能研究

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1、分类号：TU310710，20040366壤步太海硕士学位论文矩形中空夹层钢管混凝土柱受压性能研究郭东导师姓名职称申请学位级别论文提交日期学位授予单位翟振东教授答辩委员会主席赵均海教授学位论文评阅人王社良教授周天华教授摘要中空夹层钢管混凝土(CFDST)是将两层钢管同心放置，并在两层钢管之间直接填充混凝土而形成的中空构件。中空夹层钢管混凝土具有截面开展、抗弯刚度大、白重轻和防火性能好等特点，是一种新型钢管混凝土结构形式。但是，到目前为止对中空夹层钢管混凝土的研究只有十几年的历史，而且目前开展研究较多的主要有圆形和方形截面形式。本文研究矩形中空夹层钢管土柱的轴心受压性能，具体进行了以下几

2、方面的内容：(1)本文尝试在大量试验基础上，综合考虑影响矩形中空夹层钢管混凝土柱轴压承载力的主要因素，采用多元线性回归的方法得出矩形中空夹层钢管混凝土短柱极限承载力的公式，将此公式计算的结果与试验结果相比较，吻合良好。这种方法为矩形中空夹层钢管混凝土柱轴压极限承载力的预测和评估提供了一种新思路，避免了复杂的受力求解过程，公式建立在大量试验的基础上，具有一定的可靠性。(2)本文另一部分是在试验背景下，利用大型有限元结构分析软件ANSYS，同时考虑材料非线性和几何非线性，通过合理的几何建模、网格划分和正确的加载方法，模拟矩形中空夹层钢管混凝土短柱轴心受压试验的全过程，求解出矩形中空夹层钢管

3、混凝土柱的轴压极限承载力，总结试件空心率、约束系数等对承载力和延性的影响，并用ANSYS的后处理器对试件内在受力机理和破坏机制进行分析，与试验结果符合较好，证明了有限元分析方法的正确性和可行性。关键词：中空夹层钢管混凝土；矩形截面；极限承载力；多元线性回归；有限元AbstractConcretefilleddoubleskintubes(CFDST)consistsoftwoconcentricsteelcylindersorshellswiththeannulusbetweenthenfilledwithconcrete．Itisanewformofconcrete．filledst

4、eeltubestructure，whichhasmuchgoodperformance，suchasunfoldingcross—section,highflexuralstiffness，lightweight，goodfireresistanceandSOon．However,SOfartheresearchprojectonCFDSThasonlybeenrunningmorethantenyears．Andthesectionshapesaremostlysquareandcircular．Thispaperreportsthebehaviorsofrectangularco

5、ncretetubefilleddoubleskintubular(RCFDST)underaxialloads．Theresearchworkissummarizedasfollows：(1)Basedonagreatdealofexperiments，andtakenmostlyinfluencingfactorsintoaccount，Iattempttodeducetheaxiallimitedload—carryingcapacityformulaoftheRCFDSTcolumnbythemethodofmultiplelinearregressions．Tllismeth

6、odprovidesanewideaforforecastingandevaluatingthelimitedload-carryingcapacityoftheRCFDST．Furthermore，thismethodavoidscomplexprocessofmechanicsanalysis．Basedonagreatdealofexperiments，theformulahas,somedependability．(2)Basedonthemanyexperiments，thenextpartofthispaper,usingthepowerfulstructurefinite

7、elementanalysissoftwareANSYS，consideringmaterialnon—linearandgeometrynon-linearquestionsimultaneously,simulatesthetestofRCFDSTshortcolumnundertheaxialpressurethroughreasonablemodeling，meshandcorrectloadingmanner．And,deduceth