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世界地震工程 2012年第3期28卷 34-42页

作者：高剑平吴永根霍静思铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心江西南昌330013 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

近年来,薄壁钢管混凝土柱由于其良好的力学性能和施工性能在各类建筑结构和桥梁上得到了广泛应用,但震害表明,普通薄壁钢管混凝土柱抗局部屈曲能力和屈曲后抗震性能较差。提出了一种薄壁波纹钢管混凝土柱,为了初步探索其抗震性能,以轴... 详细信息

近年来,薄壁钢管混凝土柱由于其良好的力学性能和施工性能在各类建筑结构和桥梁上得到了广泛应用,但震害表明,普通薄壁钢管混凝土柱抗局部屈曲能力和屈曲后抗震性能较差。提出了一种薄壁波纹钢管混凝土柱,为了初步探索其抗震性能,以轴压比和截面形式为主要参数,进行了2根薄壁波纹钢管混凝土柱和2根普通薄壁钢管混凝土柱低周反复加载试验研究。主要结论如下:在轴压比相同的情况下,薄壁波纹钢管混凝土柱的滞回曲线明显要比其它两种截面形式的饱满;在相同位移时,薄壁波纹钢管混凝土柱的耗能能力明显好于方形和圆形的。三种截面形式的延性较接近且延性系数均超过3,且强度退化和刚度退化趋势和程度基本一致。综合分析,薄壁波纹钢管混凝土柱抗震性能较之圆、方形薄壁钢管混凝土柱的相当或稍好。研究结果可供城市高架桥的分析与设计参考。

关键词：薄壁波纹钢管混凝土柱滞回性能骨架曲线耗能延性承载力

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薄壁波纹钢管混凝土柱抗局部屈曲性能研究

薄壁波纹钢管混凝土柱抗局部屈曲性能研究

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作者：罗民华东交通大学

学位级别：硕士

近年来，薄壁钢管混凝土柱由于其良好的力学性能和施工性能在各类建筑结构和桥梁上得到了广泛应用，但震害表明，薄壁钢管抗局部屈曲能力和屈曲后抗震性能较差。本文提出一种新型的薄壁波纹钢管混凝土柱，它可以更加充分发挥薄壁钢材和... 详细信息

近年来，薄壁钢管混凝土柱由于其良好的力学性能和施工性能在各类建筑结构和桥梁上得到了广泛应用，但震害表明，薄壁钢管抗局部屈曲能力和屈曲后抗震性能较差。本文提出一种新型的薄壁波纹钢管混凝土柱，它可以更加充分发挥薄壁钢材和混凝土两种材料的优势，进一步改善其力学性能尤其是延性和耗能能力。本文从理论方面研究了薄壁波纹钢管混凝土柱在受到循环荷载作用下发生局部屈曲时的承载力公式;用有限元软件ABAQUS模拟了薄壁波纹钢管混凝土柱在发生局部屈曲时的影响参数，主要做了四个方面的工作： 1.总结了目前国内外关于钢管混凝土柱屈曲方面的研究成果，确定了采用弹性薄板理论和有限元软件ABAQUS对薄壁波纹钢管混凝土柱进行局部屈曲分析。 2.运用弹性薄板理论中的能量法并结合Matlab软件推导了薄壁波纹钢管混凝土柱在往复荷载作用下发生局部屈曲时的临界承载力计算公式，并将两根薄壁波纹钢管混凝土柱的相关参数代入公式中与试验结果进行了对比，计算出的结果大致与试验结果接近，表明本文所推导的公式是正确的。 3.对两根薄壁波纹钢管混凝土柱进行了有限元模拟，得出了其在往复荷载作用下发生局部屈曲时的骨架曲线，模拟的骨架曲线与试验骨架曲线比较接近，表明本文所建立的有限元模型是正确的。 4.运用有限元软件ABAQUS模拟了影响薄壁波纹钢管混凝土柱发生局部屈曲时的相关参数，并得出了相关影响规律：当宽厚比逐渐增大时，屈曲荷载逐渐增大;当钢板强度逐渐增大时，屈曲荷载逐渐降低;当混凝土强度逐渐增大时，屈曲荷载变化不是很大，对屈曲荷载几乎没有影响;当长细比逐渐增大时，屈曲荷载呈逐渐递减的趋势。

关键词：薄壁波纹钢管混凝土柱局部屈曲 ABAQUS 临界承载力

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薄壁波纹钢管混凝土柱滞回性能研究

薄壁波纹钢管混凝土柱滞回性能研究

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作者：傅鹏华东交通大学

学位级别：硕士

近年来,薄壁钢管混凝土柱由于其良好的力学性能和施工性能在各类建筑结构和桥梁上得到了广泛应用,但震害表明,薄壁钢管抗局部屈曲能力和屈曲后抗震性能较差。本文提出一种新型的薄壁波纹钢管混凝土柱,它可以更加充分发挥薄壁钢材和混凝... 详细信息

近年来,薄壁钢管混凝土柱由于其良好的力学性能和施工性能在各类建筑结构和桥梁上得到了广泛应用,但震害表明,薄壁钢管抗局部屈曲能力和屈曲后抗震性能较差。本文提出一种新型的薄壁波纹钢管混凝土柱,它可以更加充分发挥薄壁钢材和混凝土两种材料的优势,进一步改善其力学性能尤其是延性和耗能能力。本文在进行了2根薄壁波纹钢管混凝土柱滞回性能试验的基础上,从理论方面研究薄壁波纹钢管混凝土压弯构件的滞回性能,并在参数分析的基础上提出了薄壁波纹钢管混凝土压弯构件荷载-位移滞回关系模型,具体进行了以下几个方面的工作: 1.进行了2根薄壁波纹钢管混凝土柱在恒定轴力和低周反复水平荷载作用下的滞回性能试验研究。对试件在整个实验中过程所发生的现象和破坏形态作了细致的描述和总结;通过对试验数据进行整理、对比分析,包括滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、耗能能力等的变化规律,综合分析结果表明:通过设置波纹截面形式的薄壁钢管混凝土柱对核心混凝土约束性能及抗震性较好。轴压比是影响试件滞回性能的重要因素,随着轴压比的提高,各项抗震性能指标明显降低。在对薄壁钢管凝土柱实际设计过程中应合理选择其轴压比的限值。 2.使用有限元方法对往复荷载下薄壁波纹钢管混凝土压弯构件的滞回曲线进行了模拟分析。在有限元模型中考虑了往复荷载下钢材的包兴格效应,混凝土损伤以及刚度退化。将有限元计算结果与试验结果进行比较,验证有限元计算模型的可靠性。 3.分析了各主要参数对薄壁波纹钢管混凝土荷载-位移滞回曲线的影响规律:随着钢管厚度的增加,弹性阶段的构件刚度和水平承载力都有所提高,但是对骨架曲线的形状影响不大;随着轴压比的增大,构件水平承载力不断减小,轴压比达到一定数值时出现下降段,强化阶段刚度减小,延性降低,基本不影响构件弹性阶段刚度;随着钢管屈服强度的增大,水平承载力有一定的提高,但提高的幅度随之减小,延性有降低的趋势,对构件弹性阶段刚度影响较小;随着混凝土抗压强度的提高,水平承载力有一定提高,但提高的幅度随之减小,延性有减小的趋势,但对构件弹性阶段刚度影响较小;随着长细比的增大,构件在弹性阶段和强化阶段的刚度越来越小,构件水平承载力不断减小,承载力减小的幅度越来越小。 4.在参数分析的基础上,提出了一种简化的薄壁波纹钢管混凝土压弯构件荷载-位移滞回关系模型,可供工程设计参考。

关键词：薄壁波纹钢管混凝土柱滞回性能骨架曲线有限元分析

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薄壁波纹钢管混凝土柱局部屈曲性能研究

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江西理工大学学报 2014年第3期35卷 33-36页

作者：朱哲清高剑平罗民华东交通大学土木建筑学院南昌330013

对一种新型的薄壁波纹钢管混凝土柱进行了低周反复荷载作用下滞回性能试验研究,然后利用ABAQUS进行模拟分析,分析了钢板截面宽厚比、长细比、钢板强度、混凝土强度等4个因素对薄壁波纹钢管混凝土柱局部屈曲的影响规律.试验结果表明:薄... 详细信息

对一种新型的薄壁波纹钢管混凝土柱进行了低周反复荷载作用下滞回性能试验研究,然后利用ABAQUS进行模拟分析,分析了钢板截面宽厚比、长细比、钢板强度、混凝土强度等4个因素对薄壁波纹钢管混凝土柱局部屈曲的影响规律.试验结果表明:薄壁波纹钢管混凝土柱宽厚比、长细比基本与屈曲荷载成反比,钢板强度与屈曲荷载成正比,混凝土强度基本与屈曲荷载无关.

关键词：薄壁波纹钢管混凝土柱局部屈曲 ABAQUS

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