【摘 要】
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钢管混凝土由于能充分发挥两种材料的优点,目前已被广泛应用于工程实践中,然而截面形式多限于圆钢管混凝土和方钢管混凝土。矩形钢管混凝土中的钢管对其核心混凝土的约束效果
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钢管混凝土由于能充分发挥两种材料的优点,目前已被广泛应用于工程实践中,然而截面形式多限于圆钢管混凝土和方钢管混凝土。矩形钢管混凝土中的钢管对其核心混凝土的约束效果虽然不如圆钢管的约束效果显著,但它具有与梁连接简便、延性好、抗火性能好等独特优点,目前正受到人们的重视。对于截面长宽不等的矩形钢管混凝土,在轴心压力作用下,钢管和核心混凝土之间的约束力比较复杂,理论推导其极限承载力难度大;若忽略钢管和混凝土之间的约束效应,则降低了此结构的优势。本文尝试在大量试验基础上,综合考虑影响矩形钢管混凝土的主要因素,采用多元线性回归的方法得出矩形钢管混凝土短柱极限承载力的公式,将此公式计算的结果与试验结果相比较,吻合良好。这种方法为矩形钢管混凝土极限承载力的预测和评估提供了一种新思路,避免了复杂的受力求解过程,公式建立在大量试验的基础上,具有一定的可靠性。 本文另一部分是在试验背景下,利用大型有限元结构分析软件ANSYS7.0,同时考虑材料非线性和几何非线性,通过合理的几何建模、网格划分和正确的加载方法,模拟矩形钢管混凝土短柱轴心受压试验的全过程,求解出矩形钢管混凝土的极限承载力,总结试件长宽比、约束系数对承载力提高的影响规律,并用ANSYS的后处理器对试件内在受力机理和破坏机制进行分析,与试验结果符合较好,证明了有限元分析方法的正确性和可行性。
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