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对拉钢筋与单侧混凝土共同约束下的钢板局部屈曲行为研究

发布时间:2019-12-31 11:19    点击次数:159次   

  外包钢板混凝土组合结构在钢板中部填充混凝土,通过一定的连接结构,保证了外钢板与填充混凝土的协同工作。大量试验研究结果表明:外包钢板的局部屈曲和屈曲后行为对组合结构的受力性能具有重要影响;在达到峰值荷载时,各类试件的外包钢板都发生了不同程度的局部屈曲,且局部屈曲的进一步发展是导致试件承载力退化的重要因素。为了研究钢板在受拉钢筋和单侧混凝土共同作用下的受力性能,本文进行了研究工作。(1)本文进行了6个受对拉钢筋与单侧混凝土共同约束下的试件轴压试验研究。试件变化的参数有钢板宽厚比和对拉钢筋间距。通过对试验结果的分析,验证了本文所采用的试验方法能够使钢板混凝土组合结构中的混凝土不受轴力的影响,且所有轴力均由钢板承担,能够更好地考虑钢板的力学性能。同时得到了带对拉钢筋的试件钢板鼓曲的分布特点。(2)在试验的基础上,本文利用ABAQUS有限元软件进行了受对拉钢筋与单侧混凝土共同约束下试件的模拟。根据试件构造、实际尺寸、材料强度、外包钢板初始缺陷幅值,通过ABAQUS进行建模,并获得了试件平均应力-平均应变关系曲线。通过与试验结果的比较,验证了有限元模型的可行性。(3)利用经过试验验证的有限元模型,进行了关于钢板宽厚比与对拉钢筋间距的参数分析,得到了钢板宽厚比与对拉钢筋间距对受对拉钢筋与单侧混凝土共同约束下的钢板力学性能变化规律。(4)基于试验数据和参数分析,提出对拉钢筋与单侧混凝土共同约束形式下不同宽厚比的外包钢板的屈曲后强度计算公式。本论文提出的受对拉钢筋与单侧混凝土共同约束下的钢板屈曲后强度公式可为外包钢板混凝土组合结构中的对拉钢筋连接构造设计以及提出受对拉钢筋与单侧混凝土共同约束下的钢板全过程平均应变-平均应力本构关系提供依据。

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