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1、钢管混凝土构件的动态刚度理论钢管混凝土构件的动态刚度理论ALoadStrengthCoefficientRelatedStiffnessTheoryofCFSTComponents【中文摘要】钢管混凝土构件是由薄钢管和填入的混凝土组成。钢管混凝土具有一般套箍混凝土的强度高、重量轻、耐疲劳、耐冲击等优点,另外还有很多独有的优点:省去支模、拆模的工作和材料,简化支架,缩短工期,另外,制作钢管远比制作钢筋骨架省工省料。在钢管和混凝土共同工作时,混凝土在套箍作用下处于三向受力状态,其抗压强度和变形能力有所增强,其刚度也有所增强;同时,由于稳定性较
2、差的钢管内填了混凝土,使其稳定性得到了很大的提高,也增强了其刚度。现在常用算法和国内外规程对钢管混凝土构件的刚度计算,通常情况下并未考虑二者协同工作对刚度的正面影响,因此与工程实践不能很好地吻合。基于以上原因,文中提出了一个刚度随荷载强度系数变化的计算理论,把刚度系数与荷载强度系数的关系假设为某种函数关系。通过试验和相关工程数据收集,使用数据筛选与回归分析等手段,得出两者的解析关系式。再用有限元模拟钢管混凝土构件的受弯时的力学行为,进而得出材料、构件尺寸等对刚度系数的影响,最终得出钢管混凝土构件动态刚度理论的数学表达式。该动态刚度理论为钢
3、管混凝土构件的设计和计算提供理论依据,并将进一步促进钢管混凝土结构的推广和应用,为相关设计规程提供参考。【英文摘要】TheCFSTcomponentisconsistedofthinsteeltubeandconcretefilledinit.NotonlyhaveCFSTcomponentstheadvantagesothercooperconcretecomponentshavesuchashighstrength,impactstrengthandfatiguestrengthandlowerself-weight,butalsoh
4、avetheirexclusivevirtuesthattheyeconomizetheworkandmaterialsofputtingupandstrippingformwork,reducingbracketandsavingtime.Andalso,comparingwithmakingtendonbracket,bondingsteeltubeshouldgobbleuplesstimeandmaterialsAtsteelcubeandconcrete’steamworktime,cooperconcreteisonstate
5、softriaxialcompression,soitscompressivestrength,deformabilityandstiffnessareenhanced.Atthesametime,thethinsteeltube’sstabilityislargeimprovedanditsstiffnessisalsoenhancedforthereasonthatconcretefilledinit.However,nonormalalgorithmsorcodesrefertothebenefittotheirmechanicsp
6、erformancewhentheyco-operation.Asaresult,thecomputationusuallydoesnotdowerintowiththeactualvalueofengineeringAtheoryisproposedthatthecomponent’sstiffnessfactorissomefunctionofthestresslevelbasedontheargumentsabove.Bysiftoutgroupsofcredentdatafromthosecollectedandsurveyedf
7、romexperimentandthenanalyzethem,aregularfunctionaboutstiffnessandstresslevelwillbeconstructed.Totakeastepforward,seriesofmodelsweredesignedinsomeFEMsoftwarewhichsimulatedthemechanicsbehaviorsofCFSTcomponentswhenbendtoobtainthenumericaleffectoftheirmaterialsandsize.Atlast,
8、astresslevelrelatedstiffnessfunctionofCFSTcomponentwasfinallyobtained【中文关键词】钢管混凝土构件;荷载强度系数;动态刚度;
