钢管高强混凝土核心柱轴心受压性能理论研究-结构工程专业论文.docxVIP

摘 摘 要 随着我国高层、超高层建筑的发展，钢骨混凝土结构的研究和应用越来越 广泛。作为钢骨混凝土柱的一种—钢管高强混凝土核心柱，由于核心钢管对核 心混凝土约束作用较普通钢骨强，因而较普通的钢骨混凝土柱具有更好的力学 性能，在高层、超高层建筑中应用前景良好。但目前国内外对钢管高强混凝土 核心柱的研究较少且不系统，给这种核心柱构件的工程设计带来不便，不利于 这种构件的应用和发展。 本文第一部分首先总结了目前配有圆钢管的钢管混凝土核心柱轴心受压承 载力计算公式。之后收集试验数据，提出核心柱轴心受压正截面承载力的计算 公式。将公式计算结果与试验结果比较，吻合良好，表明本文提出的承载力计 算公式具有一定的可靠性。 本文第二部分对核心柱试件的轴心受压力学性能和小偏心受压力学性能进 行了三维非线性有限元分析，探讨了核心柱轴心受压和小偏心受压正截面极限 承载力随含钢率、体积配箍率和钢筋直径等因素的影响。可以得出，无论是轴 心受压还是小偏心受压：(1)钢管高强混凝土核心柱比普通钢管混凝土柱具有 更好的延性和承载能力，核心柱外围钢筋混凝土对屈服荷载和极限荷载的贡献 较大。(2)在钢管外径等其他属性相同的情况下，屈服荷载与极限荷载随含钢 率的增大而增大，但含钢率的变化给柱顶最大位移带来的变化不具有规律性。 (3)在含钢率等其他属性相同的情况下，屈服荷载与极限荷载随配箍率的增大 而增大，箍筋的约束对延缓外围混凝土的破坏起到了很大作用。(4)在含钢率、 配箍率等其他属性相同的情况下，屈服荷载随着钢筋直径的增大而增大，但钢 筋直径的改变对极限荷载和柱的延性的改变不具有规律性。(5)核心柱破坏时， 保护层混凝土和外包混凝土最先达到轴心抗压强度，其次是核心混凝土，钢管 最后破坏。 关键词：钢管高强混凝土核心柱，轴心受压，小偏心受压，非线性有限元 With With the development of the high．rise building in our country,steel reinfcIreed concrete fSRC)are researched and implemented comprehensively．As a kind of SRC， the high．strength concrete filled steel tube reinforeed concrete(CFSTRC)，which shows an alluring applying prospect，is endowed with better mechanical property than the common SRC structure．due to the confined concrete by steel tube．However, due to the little systematical research on the CFSTRC．and it iS unfavorable for application and development of this kind of component． Firstly,this paper summarizes the limited load—carrying capacity formula of the Composite Column with Core of Hi曲一strength Concrete filled Circular Steel Tube which under axial pressing．Then，based on the testing datum，this paper proposes normal section load．carrying capacity formula of CFSTRC．Compare results of the formula with test results．they inosculate well．This indicates that the formula proposed in this paper has certain dependability． And the nonlinear FEM analysis about axial pressing and small eccentricity pressing of CFSTRC，the next part of this paper,is conducted to observe the influence of sector factors to limited load．carrying capacity such as steel tube ratio． volu