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钢管混凝土柱可靠性分析 Reliability Analysis on Concrete Filled Steel Tube Column 研究生姓 名：刘艳芬 指导教师姓名： 李斌 内蒙古科技大学建筑与土木学院 包头 014010，中国 Candidate： Liu Yan Fen Supervisor： Li Bin School of Architecture and Civil Engineering Inner Mongolia University of Science and Technology Baotou 014010，P.R.CHINA 独 创 性 说 明 本人郑重声明：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的研究成果，也不包含为获得 内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。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做了明确的说明并 表示了谢意。 签名： 日期： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件，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。 （必威体育官网网址的论文在解密后应遵循此规定） 签名： 导师签名： 日期： 摘 要 基于可靠性基本理论，本文主要做两方面工作：一是采用国际结构安全度联 合委员会提倡的验算点法，结合 MATLAB 软件编写可靠度计算程序，计算并分 析钢管混凝土柱承载力极限状态下的可靠指标，以及各参数对可靠指标的影响规 律；二是基于对钢管混凝土柱可靠指标的计算和分析，从基本安全储备、承载能 力安全储备、等效承载力安全储备三方面分析了钢管混凝土轴压构件的安全储 备。并从安全储备的角度出发，将其与钢筋混凝土轴压构件进行比较分析。 分析结果表明：钢管混凝土构件的可靠指标值受混凝土强度等级的影响程度 较大，随混凝土强度等级的提高而增大；钢材类别对可靠指标值的影响程度较 小；可靠指标值随含钢率的增大而减小；在相同的材料组合、荷载组合和含钢率 下，可靠指标值随荷载比的增大先提高后降低；不同的荷载组合，可靠指标值也 不尽相同。钢管混凝土轴压构件的各项安全储备指标均比钢筋混凝土轴压构件要 高，安全储备指标随着约束效应系数的增大有所降低，且从安全性角度说明了钢 管混凝土构件后期不但塑性变形能力发展较好，而且承载能力仍能有较大程度的 提高，说明能够充分利用两种材料。 通过对钢管混凝土柱承载力极限状态下可靠度进行计算和分析，得到钢管混 凝土柱所选各影响因素对其可靠指标的影响规律，为工程设计人员提供较直观的 设计信息，且表明在设计中，不可忽略活荷载变异性对构件承载力和可靠指标的 影响，为工程设计和工程应用提供一定有益参考；通过对钢管混凝土轴压构件的 安全储备分析，结合对钢管混凝土构件可靠指标的分析，说明要提高钢管混凝土 构件的承载力不能一味的增加约束效应系数，而是要适当的选用，且本文给出建 议值。 关键词：钢管混凝土柱；可靠度；MATLAB；安全储备；验算点法 内蒙 内蒙古科技大学硕士学位论文 II II Abstract Basing on the theory of reliability for engineering structure, this paper focus on two kinds of research mainly: One is that calculating and analyzing the reliability index of concrete filled steel tubular columns under ultimate bearing capacity by using checking point method advocated by the Joint Committee on Structural Safety and the reliability calculating program using MATLAB, as well as the influence law of certain parameters on the reliability index; the other is that analyzing the safety margin of the concrete filled steel tube members under axial compression from three aspects, such as the basic s