浅谈方钢管混凝土短柱轴压性能分析

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1、武汉理工大学硕士学位论文方钢管混凝土短柱轴压性能分析姓名：徐迪申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：杨志勇20070401武汉理工大学硕士学位论文中文摘要钢管混凝土由于能充分发挥两种材料的优点，目前己被广泛应用于工程实践中，而其形式多限于圆钢管混凝土和矩形钢管混凝土。方钢管混凝土中的钢管对其核心混凝土的约束效果虽然不如圆钢管的约束效果显著，但由于它具有与梁连接简便，较好的塑性、韧性，抗火性能好，具有较大的抗弯、抗剪截面等独特优点，目前正受到人们的重视。方钢管混凝土由于钢管和核心混凝土之间约束力复杂，理论推导其承载力难度大，目前对周围受不均匀的三向受压混凝土的研究较少，所以从理论上很难估计

2、钢管和混凝土组合作用所引起的承载力提高，若忽略钢管和混凝土之间的约束效应，则降低了此结构的优势。本文对目前己经成熟的方钢管混凝土柱计算理论进行了系统地比较，并分析这些公式所采用的假设和存在的问题，然后提出用多元线性回归原理分析方钢管混凝土短柱极限为自变量，可行性与简便性，以影响方钢管混凝土承载力的主要因素因变量，在大量试验数据的基础上，采用MATLAB软件的回归功能，获得了方钢管混凝土的极限承载力公式，将公式结果与试验结果比较，吻合良好。这样就避免了复杂的理论推导，为方钢管混凝土极限承载力的预测提供了一种简便可行的方法。本文另一部分是在试验背景下，利用有限元结构分析软件ANSYS9．0，同时

3、考虑材料非线性和几何非线性，通过合理的几何实体建模和正确的加载方法，模拟方钢管混凝土短柱轴心受压试验的全过程，求解出方钢管混凝土的极限承载力，总结出短柱的适用条件，试件混凝土强度、约束系数、钢材屈服强度对承载力提高的影响规律，并用ANSYS的后处理器对试件内在受力机理和破坏机制进行分析，与试验结果符合较好，证明了有限元分析方法的正确性和可行性。关键词：方钢管混凝土，短柱，极限承载力，多元线性回归，有限元分析武汉理工大学硕士学位论文AbstractBecausethestructureofconcrete—filledsteeltubular(CFST)cantakeadvantagesoft

4、hetwokindsofmaterialofsteelpipeandconcreteadequately,nowadays，ithasalreadybeenwidelyusedintheengineeringpractice．Howevebthesectionshapesaremostlycircularandrectangular．Thoughtherestrictioneffecttocoreconcreteofthesteeltubularofconcrete·filledsquaresteeltubularisnotasgoodasconcrete·filledcircularste

5、eltubular,concrete·filledrectangularsteeltubularhasmanyadvantages，suchasitsconvenienceofconnectingwithbeams，goodductility,fire-resistance，andshearingforce-resistance,soonandsoforth．Becauseofthat,peoplehavebecometoattachimportancetoit．Astherestrictionbetweenthetubularandcoreconcreteoftheconcrete-fil

6、ledsquaresteeltubulariscomplicatedanditisdifficulttodeducethelimitedcarryingcapacityintheory．Iftherestrictionbetweenthetubularandcoreconcreteisignored，theadvantageofthisstructurewillbededuced．Thisarticlehassystematicallycomparedthecalculatetheoriesofsquareconcrete—filledsteeltubularshortcolumn，andh

7、asanalyzedhypothesisandproblemadoptedbytheseformula．Basedonagreatdealofexperiments，andtakenmostlyinfluencingfactorsintoaccount，thisarticleattemptstodeducethelimitedload—carryingcapacityformulaoftheconcrete·