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椭圆形钢管混凝土长柱轴压力学性能研究

作　者: 李颀
导　师: 贾连光
学　校: 沈阳建筑大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢管混凝土轴压长柱力学性能计算公式
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文是在所进行的八个椭圆形钢管混凝土长柱轴压试验的基础上,进行相关的理论分析,从而得出有关椭圆形钢管混凝土长柱轴压力学性能的相关结论。本文分析了长细比、混凝土强度、钢管屈服强度、钢管厚度和截面尺寸对椭圆形钢管混凝土长柱力学性能的影响规律。本文的有限元模型是在由试验所得数据确定的材料属性的基础上建立的,采用了非线性有限元分析软件ABAQUS,对竖向荷载作用下的椭圆形钢管混凝土长柱试件的荷载-柱中挠度曲线全过程进行计算,计算结果与试验结果基本相符,确定了有限元拓展分析的理论可能性。之后,根据理论计算相关因素对长柱的荷载-柱中挠度曲线的影响程度,对长柱进行拓展有限元分析,主要分析的参数有长细比、混凝土强度、钢管屈服强度、钢管厚度、截面尺寸,探讨了这些参数对试件的承载力和变形的影响。建议了适用于椭圆形钢管混凝土长柱受轴向压力的稳定承载力计算公式,并分别利用有限元和试验结果对公式进行对比验证,总体吻合良好,可以为以后的工程实践和相关设计工作提供参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-18
  1.1 钢管混凝土的特点及应用  10-12
    1.1.1 钢管混凝土的特点  10-11
    1.1.2 钢管混凝土的应用  11-12
  1.2 相关课题的研究现状  12-15
    1.2.1 钢管混凝土轴压柱的研究现状  12-15
  1.3 椭圆形钢管混凝土长柱轴压力学性能研究的必要性  15-16
  1.4 本文的研究目的、方法和内容  16-18
    1.4.1 研究目的  16
    1.4.2 研究方法  16
    1.4.3 研究内容  16-18
第二章椭圆形钢管混凝土长柱的试验研究  18-30
  2.1 引言  18
  2.2 试验概况  18-21
    2.2.1 试件设计与制作  18-19
    2.2.2 材料力学性能指标  19-20
    2.2.3 试验装置  20-21
  2.3 试验方法  21
    2.3.1 加载制度  21
  2.4 试验现象、结果与分析  21-28
    2.4.1 试验现象与结果  21-24
    2.4.2 荷载-应变曲线  24-26
    2.4.3 试验结果分析  26-28
  2.5 本章小结  28-30
第三章椭圆形钢管混凝土长柱的理论研究  30-56
  3.1 引言  30
  3.2 材料的本构关系模型  30-33
    3.2.1 钢材的本构关系  30-31
    3.2.2 核心混凝土的本构关系  31-33
  3.3 理论计算模型  33-38
    3.3.1 单元类型选取  33-34
    3.3.2 单元网格划分  34-35
    3.3.3 钢管与混凝土的接触分析和界面模型  35-36
    3.3.4 模型边界条件  36-37
    3.3.5 非线性方程的求解  37-38
  3.4 算例验证  38-41
    3.4.1 荷载—变形曲线  38-40
    3.4.2 破坏形态  40-41
  3.5 应力云图分析  41-45
    3.5.1 椭圆形钢管混凝土长柱应力云图分析  42-45
  3.6 不同参数的有限元拓展分析  45-53
  3.7 本章小结  53-56
第四章椭圆形钢管混凝土长柱稳定承载力实用计算方法  56-62
  4.1 引言  56
  4.2 长柱稳定承载力计算公式  56-57
  4.3 承载力计算分析  57-60
  4.4 本章小结  60-62
第五章结论与展望  62-64
  5.1 结论  62
  5.2 展望  62-64
参考文献  64-68
作者简介  68
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文  68-70
致谢  70

椭圆形钢管混凝土长柱轴压力学性能研究

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