带端板圆锥形中空夹层钢管混凝土短柱轴向局压力学性能研究

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1、毕业论文带端板圆锥形中空夹层钢管混凝土短柱轴向局压力学性能研究1摘要针对现阶段钢管混凝土，尤其是新型钢管混凝土结构形式力学性能研究和应用，本文从试验和理论两个方面对带端板圆锥形中空夹层钢管混凝土短柱轴向局压力学性能进行了研究与分析，并在试验与理论分析的基础上，结合以往有关中空夹层钢管混凝土轴压力学性能和普通钢管混凝土轴向局压力学性能的研究成果，建议了带端板圆锥形中空夹层钢管混凝土短柱轴向局压承载力实用计算方法。本文进行了以下几个方面的研究工作：进行了14个带端板圆锥形中空夹层钢管混凝土短柱及2个带端板圆锥形中空夹层钢管短柱的轴向局压试验研究。分析了锥

2、度、端板厚度及局压面积比等参数对短柱承载能力、延性及破坏形态的影响，并对其力学性能做出评价。利用非线性有限元分析软件ABAQUS，对所进行的试验建立有限元计算模型。将试验研究结果与有限元计算结果进行比较，并对有限元模型进行调整以达到试验结果与有限元分析结果相吻合，使有限元模拟的正确性得证。进而，利用ABAQUS进行更进一步的模拟分析，对影响带端板圆锥形中空夹层钢管混凝土力学性能的参数（如：锥度、材料强度、截面空心率、局压面积比和端板刚度）进行深入分析。建议了适用于带端板圆锥形中空夹层管混凝土短柱轴向局压承载力的实用计算方法，并利用所建议的承载力计算式

3、对试验和模拟算例的承载力进行计算，结果吻合良好，承载力计算方法的可靠性与实用性得证。关键词：圆锥形；中空夹层钢管混凝土；轴向局压；力学性能；有限元；端板刚度；计算方法2AbstractAimedtotheresearchandapplicationoftheconcretefilledsteeltube,especiallynewconcretefilledsteeltubestructureforms,mechanicalpropertiesofconicalconcrete-filleddouble-skinsteeltubularstubcol

4、umnswithendplateunderaxialpartialcompressionwereinvestigatedinthispaper.Basedonthesystematicanalysisoftheexperimentandtheory,andtheexistingresearchresultsofconcrete-filleddouble-skinsteeltubularstubcolumnsandcommonconcretefilledsteeltubularstubcolumns,practicalcalculatingmethod

5、sforloadingbearingcapacityofconicalconcrete-filleddouble-skinsteeltubularstubcolumnswithendplateunderaxialpartialcompressionweresuggested.Themainresearchworksweresummarizedindetailasfollows:Fourteenconicalconcrete-filleddouble-skinsteeltubularstubcolumnsandtwoconicaldouble-skin

6、steeltubularstubcolumnsweretestedsystematically.Theinfluenceoftaper,rigidityofendplateandaxialpartialcompressionratioonbearingcapacity,ductilityandfailuremodeswereinvestigated,andthen,themechanicalpropertiesofconicalconcrete-filleddouble-skinsteeltubularstubcolumnswereevaluated

7、.ThefiniteelementanalysismodelscorrespondingtothetestsweredevelopedbynonlinearfiniteelementsoftwareABAQUS.Bycomparison,thepredictedresultsareingoodagreenmentwiththemeasuredresults.Andthen,theveracityofthefiniteelementanalogywasdemonstrated.ThefurtherfiniteelementanalysisusingAB

8、AQUS,wascarriedout.Themainparametersinfluenceonthemech