冷弯薄壁型钢-重组竹组合柱偏心受压力学性能研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:huhuairen
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近年来,社会经济在全球以迅猛态势得到发展,与此同时,节能环保成为了公众关注的问题之一。以建筑行业为例,国家规范倡导并促进其发展。而传统的钢筋混凝土结构因消耗资源、废弃时无法回收利用、造成污染环境,与发展规划的大环境不相容。因此,近年来,国内学者开展了一系列木、竹结构及钢-木、钢-竹组合结构及钢-稻草板组合结构的研究。冷弯薄壁型钢-重组竹结构是一种新型组合结构,结合冷弯薄壁型钢轻质高强及重组竹韧性高、绿色环保的特点,可优化单纯钢材易失稳、单纯竹木造价高的问题。本文以冷弯薄壁型钢-重组竹组合柱为对象,研究其偏心受压力学性能,为今后该类构件的工程应用提供部分参考。本文分别采用冷弯薄壁方钢管和C型钢与重组竹结合成组合柱,结合方法为采用结构胶和自攻螺钉共同作用。通过对18根冷弯薄壁型钢-重组竹组合柱进行偏心受压试验研究,得到每根柱的偏压承载力数值。通过对组合柱的破坏过程和模式的研究,分析其破坏机理。研究冷弯薄壁型钢种类与厚度、重组竹厚度、长细比等变化对组合柱偏心受压承载力的影响规律。通过试验结果得知,钢-竹组合柱的承载能力和延性性能均较好,同时二者能够协调变形。根据各个影响因子和材料的组合效应来修正承载力,提出建议性偏心受压承载力的计算公式。研究结果表明,该公式能很好地计算组合柱承载力值。利用有限元分析软件ANSYS对组合柱进行仿真模拟,得到组合柱在不同阶段的承载力值,将其与试验结果进行比较。探讨偏心受压作用下的冷弯薄壁型钢-重组竹组合柱中各个因素对其承载力的变化趋势,分析各因素间的影响变化规律,对此后深入试验提供有利参考。研究结果表明:冷弯薄壁型钢-重组竹组合柱的偏心受压性能优良,可为钢-竹组合结构进一步研究提供理论基础及设计依据。
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