L形钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱压弯承载力研究

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1、L形钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱压弯承载力研究ResearchonBendingCapacityofL-ShapedColumnComposedofConcrete-filledSteelTubesConnectedbySteelLinkingPlates学科专业：建筑与土木工程作者姓名：蒋宝奇指导老师：李砚波副教授企业老师：贾莉高级工程师天津大学建筑工程学院二零一七年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津

2、大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津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，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。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）2摘要我国的土地资源稀缺，且人口众多，土地价格一直走高，且随着社会发展的不断进步，人们对住宅的要求也日益提高，原来粗犷型的住宅形式已经无法

3、满足人们的要求，露柱露梁问题已不再被大众所接受，所以近年来，异形柱作为住宅结构形式的新生力量，得到人们的广泛认可，发展迅速，且由最初的混凝土异形柱逐步发展为钢管混凝土异形柱再到方钢管混凝土组合异形柱。本文在前人研究的基础上，对一根L形方钢管混凝土组合异形柱进行了两端铰接的轴压试验，研究发现异形柱形心位置与理论计算一致，加载点与形心的相对位置对破坏模态的影响很大，轴压状态下，各单肢柱能够协调变形，表现出较好的整体性及承载力。对两根L形方钢管混凝土组合异形柱进行了绕弱轴正向的压弯试验及有限元模拟，研究发现随着正向偏心距的不断增大，试件的整体承载力及刚度不断下降，

4、且下降幅度逐步减小，试件的延性逐步增大，整体挠度增大，验证了有限元模型的准确性，给出了正向压弯状态下的N-M相关曲线。对两根L形方钢管混凝土组合异形柱进行了绕弱轴负向的压弯试验及有限元模拟，研究发现随着负向偏心距的不断增大，试件的各项性能变化与正向压弯相似，但两者的整体弯曲方向相反，且在偏心距大小相同时，正向压弯挠度要大于负向压弯挠度，拼接焊缝的存在对负向压弯及其不利。对L形方钢管混凝土组合异形柱进行了压弯简化模拟研究，提出一种新的压弯简化方法，并对其进行了参数化分析，给出了混凝土强度、钢材强度、连接板厚度、偏心距大小对其压弯性能的影响。关键词：方钢管混凝土

5、组合异形柱,偏心距，压弯试验，有限元模拟，简化模拟IABSTRACTThelandresourcesarescarceandthepopulationisnumerousaswellasrisinglandpricesinourcountry.Withthecontinuousprogressofsociety,people'sdemandforhousingisalsoincreasing,theproblemofexposedbeamandexposedcolumnarenolongeracceptedbythepublic.Asanewstructur

6、eofresidentialstructure,special-shapedcolumnshavebeenwidelyrecognizedbypeopleinrecentyears.Thespecial-shapedcolumncomposedofconcrete-filledsteeltubes(SCFST)havebeendevelopedgraduallyfromtheoriginalconcretespecial-shapedcolumn.ExperimentalandnumericalinvestigationofoneLCFSTcolumnund

7、eraxialloadingisconductedwhichbasedonthepreviousstudies.ItisfoundthattheactualcentroidpositionofLCFSTagreeswiththetheoreticalcalculationposition,therelativepositionofloadinglocationandcentroidhasagreatinfluenceonthefailuremode.Thesinglelimbcolumnscancoordinatedeformation,andshowgoo

8、dintegrityandbearingcapaci