建筑与土木工程研究生毕业答辩.pptx

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钢管混凝土短柱与中长柱的界限长细比研究,姓名：

张乐均专业：

建筑与土木工程导师：

李斌协助导师：

高春彦,目录,CONTENTS,绪论,Introduction,钢管混凝土研究现状,课题的提出,主要研究内容,钢管混凝土研究现状,查阅我国各类钢管混凝土结构设计规范，对于如何界定钢管混凝土柱属于短柱还是中长柱，没有统一的划分标准，这在实际中可能造成设计人员的困惑。

钢管混凝土研究现状,课题的提出,主要研究内容,课题的提出,通过上述对相关领域的研究成果综述表明，尽管各国学者在钢管混凝土柱（结构）受力性能研究方面做了大批的试验研究和理论分析，但迄今为止对如何界定钢管混凝土为短柱或中长柱的研究分析却不多见。

根据过往试验资料，在轴向荷载作用下，构件的破坏模式包括材料破坏和弹塑性失稳破坏两种情况。

短柱发生材料破坏，中长柱发生弹塑性失稳破坏。

而在实际应用中，大多数柱构件的破坏发生的是介于材料破坏和弹塑失稳破坏的过渡现象，其长细比处于短柱和中长柱之间。

1,2,3,试验,有限元分析,进行了10组共20根圆钢管混凝土柱的试验研究。

通过长细比和径厚比变化对轴压短柱和中长柱的宏观试验现象、荷载-位移、荷载-应变、荷载-泊松比等进行分析，研究长细比和径厚比对试件轴压力学性能的影响规律。

用有限元软件ABAQUS对20根试件进行仿真计算，通过计算结果与试验结果的对比，验证所建立的ABAQUS三维精细模型的有效性。

在此基础上，扩大参数进行有限元分析，进一步研究长细比对试件承载力和应变状况的影响规律，从有限元的角度确定短柱和中长柱的界限长细比范围。

钢管混凝土研究现状,课题的提出,主要研究内容,主要研究内容,试验研究,Experimentalstudy,1、避免端部缺陷2、端板需几何对中3、试件自然养护,1、粘贴纵、横向应变片2、设置纵、横向位移计,“,”,试验分析,STCCA-7-1的钢管在1、2、3处发生了鼓曲，并且在钢管鼓曲处的核心混凝土发生破碎。

STCCB-4-2的钢管在1处核心混凝土出现了一条明显的主斜裂缝，形成了一个剪切破坏面。

破坏模式,荷载-变形分析,荷载-应变分析,荷载-横向变形系数,长细比、径厚比影响分析,破坏模式,STCCD-7-1在1处混凝土有明显的凸曲，2、3处混凝土部分被压碎。

STCCE-7-1的钢管表面未出现凸曲现象，而核心混凝土在1处有轻微的凸曲；2、3处混凝土有部分掉落。

（1）第一类：

曲线具有峰值荷载点，但没有明显的下降段，极限承载力后曲线基本趋于平缓；第二类：

曲线无明显的峰值荷载点，且具有强化段；,破坏模式,荷载-变形分析,荷载-应变分析,荷载-横向变形系数,长细比、径厚比影响分析,荷载-变形分析,径厚比54.75,径厚比31.3,破坏模式,荷载-变形分析,荷载-应变分析,荷载-横向变形系数,长细比、径厚比影响分析,荷载-应变分析,STCCA-4-1,STCCD-4-1,STCCE-4-1,破坏模式,荷载-变形分析,荷载-应变分析,荷载-横向变形系数,长细比、径厚比影响分析,荷载-横向变形系数,不同长细比试件,荷载比-长细比关系,长细比影响,纵向应变分析,环向应变分析,长细比、径厚比影响分析,径厚比54.75,径厚比31.3,径厚比54.75,径厚比31.3,长细比12,长细比24,长细比12,长细比24,长细比、径厚比影响分析,有限元分析,Finiteelementanalysis,“,”,有限元分析,有限元模型适应性分析,STCCA-4,STCCC-4,STCCE-4,有限元分析结果与试验结果对比,STCCA-4,STCCC-4,STCCE-4,有限元拓展,长细比12,长细比16,长细比17,长细比20,长细比24,总结,Summary,1、试验结果表明在本文研究的参数范围内，长细比对试件的的力学性能影响显著；在长细比相同的条件下，随着钢管径厚比的减小，截面含钢率的增加，提高了钢管对核心混凝土的约束作用，从而提高了钢管混凝土的轴压承载力，同时延性变好，曲线强化的区域范围变大；2、短柱和中长柱以及过渡段的判别特征；3、有限元计算获取的钢管混凝土轴心受压柱极限承载力、荷载-位移曲线和破坏形态与本文试验结果进行比较，试验结果与计算结果吻合良好；4、根据试验和有限元综合分析，最终得到短柱与中长柱的界限长细比范围为17-20。

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