薄壁方钢管砂卵石组合柱轴压静力性能研究.pdf

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1、ClassifiedIndex：TU392．5U．D．C：624SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisStaticBehaviorofThin—walledSandyPebbleFilledSquareSteelTubeColumnsUnderAxialLoadingsGrade：20llCandidate：LiuHuanAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：StructureEngineeri

2、ngSupervisor：YaoYong(Professor)Apr，2014独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它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。签名：钠承日期：褂、}、弓关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位

3、论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：纠矽＼导师签名：日期：歹以．‘，午西南科技大学硕士研究生学位论文第l页摘要薄壁钢管混凝土柱借助钢管和混凝土的相互作用使得该类构件具有承载力高，塑性韧性好、耐火性能好等优点，但到设计基准期后，钢管内混凝土可再生性差，会产生新的建筑垃圾：对于薄壁空心钢管来说，其承载力是极不稳定的，因为它对局部缺陷非常敏感，容易屈曲失稳。为保证空心方钢管柱的稳定性能，弥补钢管混凝土柱在设

4、计基准期后难以节能环保、经济重复利用的不足，结合西南地区天然砂卵石遍布充足的特点，向管内灌入无粘结的砂卵石填充材料，形成薄壁方钢管砂卵石组合柱。为研究这种新型组合柱的静力性能特点，论文主要完成以下工作：1．对IO根薄壁方钢管砂卵石中长柱进行静力轴压试验研究。试验以砂卵石压实系数((=0、73．9％、77．7％、82．9％、87．7％、92．9％)为主要控制参数，其中柱长1200mm，截面尺寸120mmx120mmx3mm。对各试件的破坏模式、承载能力进行对比分析，得出荷载．应变关系曲线、荷载．侧向挠度分布曲线。试验结果

5、表明：在保证建议砂卵石压实系数达到87．7％，较大压实系数的砂卵石参与受力以及与管壁共同作用，一定程度延缓了钢管壁局部屈曲，大幅提高了薄壁方钢管柱的极限承载力，可改善柱的整体稳定性。而且这种新型组合柱具有良好的可重复利用性、经济环保特点。2．保持砂卵石压实系数在建议大于87．7％的范围，以方钢管壁厚(2ram、4mm)和长细比(8、13、26、38、51)为主要变化参数，对10根薄壁方钢管砂卵石柱进行轴压试验研究，通过试验对比分析试件的破坏形态、极限承载力、荷载一位移曲线以及荷载．应变曲线等数据。试验结果表明：(1)壁

6、厚为2mm试件的承载力较低，钢材未达到屈服强度，管壁就已经发生局部屈曲，钢材性能未得到充分发挥：壁厚为4mm的试件的承载力达到500～600kN，钢材达到屈服强度，建议钢管壁厚至少为3mm；(2)试件的极限承载力随长细比增大而降低。对于壁厚为2mm的试件，长细比为13、26、38、51试件的极限承载力分别较长细比为8的试件下降了19．4％、25．1％、37．9％、45．8％；壁厚为4mm的试件，长细比为13、26、38、5l试件的极限承载力分别较长细比为8的试件下降了4．1％、8．3％、14．8％、16．3％：(3)相

7、对于空心方钢管柱，试件的极限承载力有所增加；壁厚从2mm增到4mm，砂卵石与钢管壁的相互作用更加显著。西南科技大学硕士研究生学位论文第1I页3．在薄壁方钢管柱和薄壁方钢管混凝土柱研究的基础上，对比分析这三种柱的破坏模式和稳定承载力等轴压静力性能特点，得出该新型组合柱的优缺点，为今后这种新型组合柱的设计和实际工程推广提供理论基础。关键词：组合柱静力试验承载力轴压性能影响参数西南科技大学硕士研究生学位论文第1页AbstractThin．walledconcrete．filledsteeltubularcolumn．with

8、thehelpoftheinteractionofsteeltubeandconcrete，whichhasahighbearingcapacity，goodplastictoughnessandtheadvantagesofgoodfireproofperformance．Butaftertheperiodofdesignref