基于钢管混凝土（单肢、双肢）柱的稳定性研究

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1、中南大学硕士学位论文钢管混凝土（单肢、双肢）柱的稳定性研究姓名：张保振申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：蒋丽忠20070501摘要钢管混凝土柱具有承载力高、经济、实用、美观等优点，在工业厂房和高层以及超高层建筑中得到了大量的应用。因此国内外许多学者对钢管混凝土结构的力学性能和设计方法进行了大量的研究工作。本文在总结国内外钢管混凝土构件的研究成果基础上，对钢管混凝土构件进行了大量的参数分析，分析了影响构件稳定性的主要影响因素，并建立了相关的稳定承载力公式。主要研究内容如下：，1．总结国内外对钢管混凝土中长柱稳定承载力计算的研究现状，选取合适的材料本构关

2、系，建立有限元模型对钢管混凝土短柱以及中长柱的受力性能进行分析。2．在参数分析的基础上，得到影响钢管混凝土中长柱稳定承载力的主要因素，推导出轴心受压钢管混凝土中长柱的稳定承载力计算公式；研究构件的偏心率大小对钢管混凝土柱稳定极限承载力的影响，在此基础上推导偏心受压时单肢钢管混凝土柱稳定承载力计算公式。最终得到，同时考虑长细比和偏心率影响的单肢钢管混凝土柱稳定承载力计算公式。3．在上述钢管混凝土轴压中长柱理论分析的基础上，对存在钢管初应力影响的钢管混凝土轴压柱进行有限元参数分析，通过分析不同钢管初应力大小，钢材屈服强度、混凝土强度及长细比等影响因素，推导考虑钢

3、管初应力影响的钢管混凝土轴压柱的稳定承载力计算公式。4．通过虚功原理来分析不同腹杆布置形式对双肢钢管混凝土格构柱的换算长细比的影响，推导出不同腹杆布置形式的换算长细比计算公式；采用有限元程序分析柱肢长度、腹杆长度、腹杆布置形式等因素对双肢钢管混凝土格构柱稳定极限承载力的影响，并考虑单肢失稳和整体失稳的相互影响，推导双肢钢管混凝土格构柱的稳定承载力计算公式。关键词：钢管混凝土，初应力，格构柱，参数分析，稳定承载力ABSTRACTTheconerete-filledsteeltubular化sFr)columnissuperiortootherstructure

4、sinhighbearingcapacity,technologyandeconomy．Becauseoftheseadvantages,ithasbeenadoptedinindustryfactoryandhighrisebuildingswidely．Thereforethedomesticandinternationalscholarshavecarriedonbymanyresearchesonmechanicsperformanceanddesignmethodoftheconcrete-filledsteeltubularstructures．

5、Onthebasicofconcrete-filledsteeltubularcolumnstheory,theinfluenceofmemberstabilitvisanalyzed,andformulasofstabilityareestablished．111emaincontentsarelistedasfollows：1．nereviewofthebeatingcapacityofconcrete-filledsteeltubularWassummarizedandthecurveofstress-strainofsteelandconcretew

6、asselected．Concrete．6nedsteelstubtubularandmoderatelongcolumnsareanalyzedwithfiniteelementmodel．2．Onthebasicofparametersanalysis，thecapacityofconcrete-filledsteeltubularmoderatelongcolumnsisfounded,andaxialconcrete-filledsteeltubularmoderatelongcolumnsformulaisestablished．Eccentric

7、ityratioofconcrete-filledsteeltubularWasanalyzed,andeccentricityofconcrete-filledsteeltubularWasestablished．Finally,theformulaofconcrete-filledsteeltubularconsideringofslendernessratioandeccentricityWasestablished．3．Onthebasicofconcrete-filledsteeltubularmoderatelongcolumnstheory,a

8、xialconcrete-filledsteelco