钢管煤矸石混凝土压弯构件动力性能的有限元分析-结构工程专业论文.docxVIP

X 物理符号表 硕士研究生学位论文 u 构件的挠度 um 构件中截面挠度 Wscm 构件截面抗弯模量 α 钢管混凝土构件截面含钢率（α?As ??Ac） ε 材料应变 εi 材料应变强度 『 曲率 y 钢管混凝土轴心受压柱的稳定系数 ym 抗弯强度承载力计算系数 λ 钢管混凝土构件长细比 μ 构件位移延性系数 vs 钢材弹性阶段的泊松比 σ 材料应力 σi 应力强度 约束效应系数（As fy/ Ac fck）  声 明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中 取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其它学位而使用过的材料。与 我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 日 期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用 学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学可以将 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。（如作者和 导师同意网上交流，请在下方签名；否则视为不同意。） 学位论文作者签名： 导师签名： 日 期： 日 期： 硕士研究生学位论文 第一章 绪论  PAGE 13  PAGE 12 第一章 绪论 硕士研究生学位论文  1.1 钢管混凝土结构的特点 第一章 绪论  钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的，由钢管和管内核心混凝土共同承担外 部荷载作用的结构构件。按其截面形式不同，可划分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝 土以及多边形钢管混凝土等[1][2] 。 在实际结构中，根据钢管承受外荷载作用的差异，钢管混凝土构件又可以分为两种形 式：一是组成钢管混凝土的钢管和核心混凝土在受荷初期就共同受力，一起承担荷载??二 是外加荷载只作用在核心混凝土上，而钢管只对核心混凝土起约束作用，并不直接承受荷 载，即所谓的钢管约束混凝土柱。本文中研究的对象是工程中常用的第一种受力形式的圆 钢管混凝土结构，即钢管和混凝土在受荷初期就共同承受外荷载的情况。 由于钢管混凝土利用钢管和混凝土两种不同材料在受力过程中的相互作用，即钢管对 核心混凝土的约束作用，使混凝土处于复杂的三向应力状态之下，从而使混凝土的强度得 以提高，塑性和韧性得到改善。同时，由于混凝土的存在，可以延缓或避免钢管过早地发 生局部屈曲，从而可以保证其材料性能得到充分发挥。此外，在钢管混凝土的施工过程中， 钢管还可以作为浇注其核心混凝土的模板，与钢筋混凝土相比，可节省模板费用，加快施 工速度。总之，通过钢管和混凝土组合而成的钢管混凝土，不仅可以弥补两种材料各自的 缺点，而且能够充分发挥二者的优点，这也正是钢管混凝土组合结构的优势所在。 通过对钢管混凝土组合结构的理论研究与工程实践，总结其主要特点如下[1][3]： (1) 承载力高 混凝土的抗压强度高，但抗拉能力相比之下很弱，而钢材的抗拉能力强，具有良好的 弹塑性，但薄壁钢管对局部缺陷很敏感，且受焊接残余应力的影响较大，因而在受压时容 易失稳而丧失轴向抗压能力，导致其极限承载力很不稳定。然而在钢管中填充混凝土形成 钢管混凝土后，随着轴心压力的增加，钢管对核心混凝土产生约束紧箍效应，使核心混凝 土处于三向受压状态，有效地延缓了其受压时的纵向开裂。而核心混凝土也可以延缓或避 免薄壁钢管过早地发生局部屈曲。两种材料有效地弥补了彼此的缺点并充分发挥出各自良 好的受力性能，从而显著地提高了结构的承载力。一般情况下，钢管混凝土的极限承载力 都要高于钢管和核心混凝土单独承载力之和，即产生所谓的“1+12”的组合效应。 (2) 塑性和韧性好 混凝土属于脆性材料，单向受压时会发生脆