基于微平面模型的钢管混凝土柱稳定承载力研究

来源 :同济大学土木工程学院 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fredric_cn
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钢管混凝土是在钢管中填充混凝土而形成的一种组合结构材料,钢管混凝土结构是在劲性钢筋混凝土、螺旋配筋混凝土以及钢结构的基础上演变和发展起来的一种新型结构形式。该结构中,钢管与混凝土协同工作,优势瓦补,克服了二者单独受力时的缺陷,大幅提高了其极限承载能力,也极大地改善了构件的延性和塑性性能,较之其他结构形式具有明显的优势,因而适应了结构工程的现代化发展趋势,广泛应用于高层建筑、桥梁和地下空间等结构的实际工程中。   目前,对钢管混凝土的力学性能的研究是建立在混凝土结构和钢结构的基础之上的,而其中的混凝土又由于钢管被动的套箍约束作用处于三向受力的复杂应力状态。虽然现在混凝土理论的研究已经日臻成熟,但人们还是在一直致力于探求问题的本质,寻找能够简单易懂、而又能综合全面反映混凝土材料特性的本构理论。微平面理论就是这样的一种极富想象力的尝试。而本文正是借助微平面这种本构模型,将其用于钢管混凝土构件的力学分析,并取得了令人满意的结果。   经过几十年的应用和研究,人们对钢管混凝土构件的基本力学性能已经有了相对成熟的了解,并形成了较为完善的理论体系。但由于该结构形式自身的特点,和试验条件的限制,人们还是无法确切掌握其中的每个细节。本文在此也对钢管混凝土压弯构件的稳定承载力,以及构件从强度失效过渡到失稳破坏做出了相应的讨论。   本文运用通用有限元分析软件ABAQUS这一工具,编写了混凝土微平面材料模型的用户子程序,并在已有试验的基础上进行了验证,取得了良好的效果。  
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