套环四肢钢管混凝土格构柱轴压试验研究及有限元分析

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1、学校代号10532学号S1501W0060分类号TU398+.9密级公开工程硕士学位论文套环四肢钢管混凝土格构柱轴压试验研究及有限元分析学位申请人姓名杨伟培养单位土木工程学院导师姓名及职称唐昌辉副教授方辉高工学科专业建筑与土木工程研究方向组合结构论文提交日期2018年5月26日学校代号：10532学号：S1501W0060密级：公开湖南大学工程硕士学位论文套环四肢钢管混凝土格构柱轴压试验研究及有限元分析学位申请人姓名：杨伟导师姓名及职称：唐昌辉副教授方辉高工培养单位：土木工程学院专业名称：建筑与土木工程论文提交日期：2018年5月26日论文答辩日期：2018年5

2、月29日答辩委员会主席：沈蒲生教授Experimentsoftheloop-four-leggedconcretefilledsteeltubularlacedcolumnonaxialloadsandfiniteelementanalysisbyYANGWeiB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHu

3、nanUniversitySupervisorAssociateprofessorTANGChanghuiMay,2018套环四肢钢管混凝土格构柱轴压试验研究及有限元分析摘要钢管混凝土结构具有承载力高、延性好的特点，为拓展钢管格构柱在村镇化低层装配式建筑中应用，本文以便于装配的套环四肢钢管混凝土格构柱（简称套环格构柱）作为研究对象，以套环与钢管间的间隙、缀条的相对转动以及长细比为变量，设计制作了10个套环格构柱试件，对其进行了轴心受压试验和有限元分析研究，全文分为四章：（1）通过阅读相关文献，评述了钢管混凝土组合柱的研究现状，已有成果和发展水平，对影响钢管混凝土

4、组合柱的承载力的诸多影响因素进行了分析，在此为基础上，提出本文研究思路。（2）在2个前期试验基础上，得到影响套环格构柱承载力的3个主要因素，在此先行试验的基础上，制作了10个套环格构柱试件，并对其进行了的轴心受压试验，描述了试验现象及破坏形态，得到了各试件的荷载-应变曲线和荷载-位移曲线等；将试件承载力与普通格构柱计算公式对比，提出了套环格构柱的承载力计算公式。（3）利用ABAQUS软件对套环格构柱试件建立了有限元计算模型，通过计算模型得到了套环格构柱的应力云图、荷载-应变曲线及承载力，与试验结果吻合良好；探讨了ABAQUS软件对套环格构柱的一个套环螺栓连接节点

5、的数值模型，提出了套环螺栓连接节点承载力的验算方法。（4）采用ABAQUS软件建立的有限元模型，对套环格构柱进行参数分析，主要分析了钢管内混凝土强度、柱肢钢管强度和壁厚、斜缀条的厚度和强度、套箍指标以及长细比等主要影响承载力的参数，获得了各参数对套环格构柱承载力的影响规律。关键词：钢管混凝土；套环格构柱；轴心受压；ABAQUS；承载力II工程硕士论文AbstractTheconcrete-filledsteeltubularstructurehasthecharacteristicsofhighbearingcapacityandgoodductility.To

6、expandtheapplicationoflacedcolumnsinlow-rise,assemblybuildingsinvillagesandtowns,thispaperchoosetheloop-four-leggedconcrete-filledsteeltubularlacedcolumns(Theloop-four-leggedCFSTlacedcolumns)asresearchobjects,whichiseasytoassembly.Thispaper,consideringtherelativeslipbetweentheloopwit

7、hcolumnlimbs,therelativerotationfromthebarsandslendernessratioastheexperimentalvariables,designssomeloop-four-leggedCFSTlacedcolumnsasspecimenstodeeplystudythemechanicalbehavioronaxialpressure.Themainresearchworkcompletedinthispaperisdisplayedasthefollowing:Afterintroducingtheexcelle

8、ntcharacteri