钢管混凝土界面缺陷条件下的力学性能研究

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1、学校代号10532学号S1501W0098分类号TU398密级公开工程硕士学位论文钢管混凝土界面缺陷条件下的力学性能研究学位申请人姓名卢进培养单位土木工程学院导师姓名及职称秦鹏讲师樊昀高级工程师学科专业建筑与土木工程研究方向钢管混凝土结构论文提交日期2018年6月1日学校代号：10532学号：S1501W0098密级：公开湖南大学工程硕士学位论文钢管混凝土界面缺陷条件下的力学性能研究国家自然科学基金资助（No.51178174）学位申请人姓名：卢进导师姓名及职称：秦鹏讲师樊昀高级工程师培养单位：土木工程学院专业名称：建筑与土木工程论文提交

2、日期：2018年6月1日论文答辩日期：2018年6月4日答辩委员会主席：易伟建教授ResearchonmechanicalpropertiesofconcretefilledsteeltubularUnderinterfacedefectsbyLUJinB.E.(HunanInstituteofTechnology)2014AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinArchitectureandCivil

3、EngineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorLecturerQINPengJune,2018工程硕士学位论文湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学

4、校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书。2．不保密□√。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I钢管混凝土界面缺陷条件下的力学性能研究摘要由于钢管混凝土具有承载能力高，抗震性能突出，自重轻，施工方便，造价经济等优点，已经广泛应用于实际工程中。大量工程实践显

5、示，实际运行过程中，伴随着力、热等荷载耦合因素作用下，钢管混凝土存在界面缺陷现象；缺陷的出现会使得钢管混凝土的极限承载力降低以及影响钢管混凝土的工作机理和力学性能，鉴于此，本文在再此基础上进行了界面缺陷后的极限承载力、工作机理和力学性能以及参数影响情况的分析研究。为研究钢管混凝土界面缺陷的性能，本文开展了以下几方面的工作：(1)用极限平衡法推导钢管混凝土界面缺陷的极限承载力。提出基本假设并以极限平衡法为基础，对钢管混凝土界面缺陷的极限承载力进行理论推导。建立了三种常见钢管混凝土界面缺陷轴压短柱极限承载力近似计算公式。结合已有研究文献进行实

6、例验证，结果表明用本文推导的承载力与文献试验值的折减趋势一致，比较吻合，验证了本章理论推导的可行性及精确性。(2)用大型有限元分析软件ABAQUS对钢管混凝土界面缺陷的力学性能进行了研究。首先详细介绍了软件的分析过程，建立有限元模型，验证了模型的可行性；然后分析了钢管混凝土的脱空和脱粘缺陷对于力学性能的影响，从轴向荷载和应变的关系、破坏模式、钢管和混凝土之间的接触应力和缺陷率的最大限值几个方面进行了分析。(3)通过ABAQUS有限元分析软件进行了钢管混凝土界面缺陷的有限元参数分析。分析了脱粘缺陷对于延性和极限承载力的影响、脱粘弧长率和脱粘

7、厚度对极限承载力的影响以及两者共同的影响；分析了脱空缺陷钢材强度、混凝土强度和钢管厚度对承载力的影响，讨论了约束系数对于承载力的影响变化。关键词：钢管混凝土；界面缺陷；承载力公式；有限元分析；参数分析II工程硕士学位论文AbstractConcretefilledsteeltube(CFST)hasbeenwidelyusedinpracticalprojectsbecauseofitsadvantagesofhighbearingcapacity,outstandingseismicperformance,lightweight,con

8、venientconstructionandeconomiccost.Alargenumberofengineeringpracticesshowthatinactualoperation,s