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针对现阶段钢管混凝土结构,尤其是新型钢管混凝土结构形式力学性能的研究和应用,本文采用理论和试验相结合的方法,对圆锥形钢管混凝土长柱的力学性能进行了研究分析,从而得出有关圆锥形钢管混凝土长柱力学性能的相关结论。并在试验与理论分析的基础上,结合以往有关圆形钢管混凝土长柱的力学性能的研究成果,建议了圆锥形钢管混凝土长柱稳定承载力实用计算方法。 对12个圆锥形钢管混凝土长柱试件进行了试验研究,分析了长细比、锥度、偏心距、是否填充混凝土等参数对圆锥形钢管混凝土长柱在受到竖向荷载作用情况下,试件的承载力和变形的影响规律,并对其力学性能做出评价。 利用有限元分析软件ABAQUS进行计算分析,并将试验数据所确定的材料属性赋予有限元模型,进而对圆锥形钢管混凝土长柱构件的荷载-3/4H挠度全过程关系曲线进行了计算与分析。利用有限元模型所确定的荷载-3/4H挠度关系曲线、极限承载力及破坏形态与试验所得结果吻合较好,验证了有限元模型的合理性,基于此,确定了进行有限元拓展分析的理论模型。 对圆锥形钢管混凝土长柱受力全过程中钢管和混凝土应力、应变分布情况进行了分析,同时给出了钢管与混凝土之间的相互作用规律,并对长细比、锥度、偏心距、材料强度及钢管壁厚等参数对圆锥形钢管混凝土长柱初始刚度、承载力及荷载-3/4H挠度曲线的影响进行了比较。 提出了适用于圆锥形钢管混凝土长柱构件的稳定承载力的实用计算方法,经该方法计算所得结果与试验结果和有限元模拟结果吻合较好,承载力计算方法的可靠性与实用性得到了验证,可为今后的工程实践和规程制定提供参考依据。