加筋薄壁钢管混凝土柱在轴向压缩钢管的分析的设计

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1、加筋薄壁钢管混凝土柱在轴向压缩钢管的分析的设计加筋薄壁钢管混凝土柱在轴向压缩钢管的分析和设计摘要：纵向加劲肋有效提高矩形薄壁钢管和混凝土方钢管柱的整体性能。本文是有关加筋方形钢管混凝土轴心受压短柱偏压压缩的非线性分析和设计。运用了商用有限元程序ABAQUS进行非线性分析。基本一致的测试和间展现方面的预测结果荷重与变形间之曲线和屈服强度。柱行为的研究,讨论了使用这种造型。对子板和刚度宽厚比例的限制要求进行了探讨。本文利用现有的可行性的设计规范预测复合柱筋的承载性能。教育部博士点基金及2009有限公司版权所有。关键词:钢管混凝土薄壁钢管；轴压短柱偏压加强局部屈曲；有限元分析设计

2、。Abstract:Longitudinalstiffenersareeffectiveinimprovingtheoverallperformanceofconcrete-filledsquareorrectangularthin-walledsteeltubularcolumns.Thispaperisconcernedwiththenonlinearanalysisanddesignofstiffenedsquarestubcolumnsunderaxialcompression.ThenonlinearanalysisisperformedusingABAQUS,a

3、commerciallyavailablefiniteelement(FE)program.Closeagreementisshownbetweenthetestandpredictedresultsintermsoftheload-deformationcurvesandultimatestrength.Thecolumnbehaviourisinvestigatedanddiscussedusingthismodelling.Thelimitofwidth-to-thicknessratioforthesub-panelsandtherigidityrequiremen

4、tforthestiffenersisdiscussed.Thefeasibilityusingexistingdesigncodestopredicttheload-carryingcapacitiesofthestiffenedcompositecolumnsisalsodealtwithinthispaper.Keywords:Concrete-filledsteeltubesThin-walled；StubcolumnsAxialcompressionLocalbucklingStiffeners；FiniteelementanalysisDesign.1.引言近年

5、来随着高强度或高性能钢技术的发展和应用,薄壁管材在用于柱的设计的工程实践中提供正确处理局部屈曲正变得越来越有吸引力。为迎合这种需求,混凝土填充管被优先考虑。钢管混凝土钢管的优点在[1-3]已经明了。与圆管相比，即使是在混凝土填充管中的正方形或长方形更容易发生局部屈曲[第4至11]。为了进一步提高钢管混凝土柱薄壁方形或矩形的性能，可以在内部表面焊接的纵向加劲肋形式的钢管(图1)。导流效果进行了试验研究,论证了短柱和梁柱[6]。值得注意的是,板也可以焊接一根钢管的外表面。在这种情况下,与内部焊接相比板更容易焊接,并且可以用于当美学耐火要求不高或被用来保护柱不在火中[8]。因为沉

6、重的焊接和钢管焊接加劲肋有关，冷弯型钢部分也可以用来降低焊接成本,如图2。磁性的钢管截面柱的工况,如图2(c)已被调查由张等人。[11]。利用薄壁管材,稀少的延性通常被实现,尤其是当高强混凝土被用来制作了加筋复合材料试样[8]。因此,进一步的测试项目,由作者旨在提高柱筋的韧性行为包括标本进行了48种方法,包括增加筋高度,在每只管子的表面增加筋数量,用锯齿形加劲肋形式、焊接约束力或锚杆锚索在加劲肋形式、对核心混凝土添加钢纤维,并利用素混凝土。陶忠等人已给出36个测试结果，[10],其余的测试将在此基础上给出。由于过去几乎对所有方钢试样进行了检查,只有筋钢管混凝土短柱偏压处理进

7、行了论述。数值模拟的研究能提供更好的理解筋圆柱行为。持续的非线性分析研究加筋钢管混凝土短柱偏压方钢在轴向压缩被执行了。ABAQUS软件是用来进行有限元分析,分析柱的行为。目前,钢管混凝土结构的实际应用是由许多知名的国家标准或建议[12],例如美国出版社代码[13],英国桥代码BS5400[14],中国代码DBJ13-51-2003[15]和[16]Eurocode4。但是,目前还没有设计代码,可以用于特别设计的复合材料薄壁加筋圆柱。因此,题目的设计创新的复合柱在轴向压缩将会包含在这里。宽厚比的限制(B/t)和刚度要