长期荷载作用下钢-竹组合箱型柱力学性能研究

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以竹胶人造板和薄壁型钢为原料,经过合理的胶结和螺钉的加固可制成一种新型结构:钢-竹组合结构,这种组合结构克服了钢材和竹材的各自的缺点,充分发挥了两者的优势。试验已证明钢-竹组合构件具有优良的性能,能被用于实践工程。为了研究组合构件在正常使用时的力学性能变化,本文进行了长期荷载作用下钢-竹组合箱型柱力学性能研究。本文设计并制作了8类32个钢-竹组合箱型短柱,进行了3种类型的试验:首先以截面尺寸、含钢率、有无螺钉以及螺钉间距为参数进行了16个短柱的短期一次破坏试验,研究了各个参数对组合短柱力学性能的影响情况,确定了长期加载的荷载值,并对屈服荷载进行了理论研究;其次以荷载水平为参数进行了16个组合短柱的长期加载试验,研究了长期荷载作用下组合短柱的蠕变变形,并对其进行了理论研究;最后以截面尺寸、荷载水平以及有无螺钉为参数进行了8个组合短柱长期加载后的二次破坏试验,研究了各个参数对长期荷载作用后组合短柱的力学性能的影响,同时进行了一次破坏试验与二次破坏试验的比较,研究了长期荷载作用对钢-竹组合箱型短柱力学性能的影响。试验结果表明,钢-竹组合箱型短柱中钢材和竹材有良好的共同工作性能良好,组合短柱具有优良的力学性能;组合短柱的破坏具有一定的规律;截面尺寸和含钢率对组合短柱的力学性能有明显的影响,螺钉并不影响组合短柱的短期力学性能,但能提高长期荷载作用后组合柱的力学性能;长期荷载作用下钢-竹组合箱型柱的变形符合一般材料的蠕变特性,温湿度对组合柱的蠕变有一定的影响,本文建立的蠕变模型能用于组合柱的蠕变研究,理论值与试验值基本一致;长期荷载的作用对组合柱的力学性能有一定的影响,但仍符合构件长期使用的要求,因此钢-竹组合箱型柱能应用于实际工程的建设。
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