圆钢管活性粉末混凝土柱受压极限承载力的有限元分析

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1、支妻未交万方数据硕士学位论文圆钢管活性粉末混凝土柱受压极限承载力的有限元分析FiniteElementAnalysisofUltimateBearingCapacityforCompressedReactivePowderConcreteFilledSteelTubeColumn作者：曹思琦导师：安明晶闫志刚北京交通大学2014年6月万方数据学位论文版权使用授权书IIIIIIIIIIIIIIIIIIIlY2735290本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供

2、阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：髫浔确导师签名：专／肛签字日期：咖‘饵‘月，P日签字日期：曲4年么月2，。日万方数据学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文圆钢管活性粉末混凝土柱受压极限承载力的有限元分析FiniteElementAnalysisofUltimateBearingCapacityforCompressedReacti

3、vePowderConcreteFilledSteeIThbeColumn作者姓名：曹思琦导师姓名：安明掂闫志刚学位类别：工学学科专业：桥梁与隧道工程学号：11121238职称：教授副教授学位级别：硕士研究方向：新型材料在桥梁中的应用北京交通大学2014年6月万方数据致谢本文的是在我的导师安明酷教授和闰志刚副教授的悉心指导下完成的。从论文的选题到课题研究工作，以及撰写修改的整个过程，都凝聚了二位导师的大量心血。在研究生学习期间，二位导师都给了我最大的支持，鼓励并帮助我解决科研难题。导师严谨的治学态度和诲人不倦的精神风范为我树立了科学研究的榜样，在此对二位导

4、师表示由衷的感谢!在撰写论文的过程中，罗华师姐给予了我极大的帮助，许多具体问题的解决都离不开师姐耐心细致的指导。生活中，师姐也时常关怀和帮助我，使我在科研过程中感到温暖。此外还要感谢李占辉师兄、杨骏师兄、刘勇师兄和牛小彝师弟的热情帮助，以及室友李露露同学和施高姗同学的陪伴，并祝你们前程似锦!感谢母校北京交通大学为我们提供了优厚的资源和科研条件，以及土建学院和研究生院各位领导老师们的殷切关怀!在母校学习的七年是我人生中最美好的岁月，我将带着对母校和老师们深深的眷恋和感恩勇往直前!另外也感谢我的家人，感谢父母的养育之恩，以及他们多年来的支持和理解，你们是我的精

5、神支柱，正是你们的默默付出和关爱让我在前行的路上充满信心!nl万方数据摘要活性粉末混凝土是一种具有高强、高性能、高耐久性等众多优势的新型建筑材料：活性粉末混凝土与钢管结合，形成钢管活性粉末混凝土，作为受压构件时，通过发挥钢管的套箍作用，可以克服活性粉末混凝土本身脆性大的缺陷，极大提高其承载能力，具有十分广阔的应用前景。本文综合前人关于钢管活性粉末混凝土柱受压性能的试验结果，结合已有的钢管普通混凝土及钢管高强混凝土理论成果，借助大型有限元分析软件ABAQUS，对钢管活性粉末混凝土短柱和长柱在轴心及偏心荷载作用下的极限承载力进行研究，主要研究成果如下：(1)类

6、比普通钢管混凝土的短柱极限承载力推导方法，推导了钢管活性粉末混凝土短柱的轴心受压极限承载力公式；根据材料力学关于长柱稳定承载力的计算方法，结合Euler公式，给出了钢管活性粉末混凝土长柱稳定系数和极限承载力的计算公式；分析了钢管活性粉末混凝土柱在偏心荷载作用下的受力特性。(2)建立了钢管活性粉末混凝土短柱轴心受压模型并计算，与前人试验结果对比，论证了模型计算结果的可靠性；利用模型计算轴压短柱的极限承载力，分析加载过程中短柱的受力性能，根据模型计算结果拟合其计算公式，与现有文献中的极限承载力数据对比，说明公式的合理性。(3)建立了钢管活性粉末混凝土长柱轴心受

7、压模型并计算，与前人试验结果对比，论证了模型计算结果的可靠性：利用模型计算轴压长柱的极限承载力，分析长柱在轴心荷载作用下的受力性能，根据模型计算结果分析长细比对长柱极限承载力的影响，并拟合了稳定系数的计算公式。(4)在轴压模型的基础上，建立了钢管活性粉末混凝土短柱和长柱偏心受压模型并计算，根据计算结果观察偏心荷载作用下短柱和长柱的受力性能及荷载一应变曲线、弯矩．曲率曲线的特点，分析了偏心距对短柱和长柱极限承载力的影响，结果证明，偏心距在一定范围内增加时，对极限承载力影响不大，套箍指标的增大有助于提高极限承载力及改善构件延性。(5)本文模型的计算结果与已有试

8、验结果较为吻合，给出的极限承载力公式能较好地贴合实际；在今后的研究