钢管-波纹钢板约束混凝土组合柱轴压性能有限元分析
钢管-波纹钢板约束混凝土组合柱因其良好的受力性能以及快速的施工速度,在实际工程中得以广泛应用.为进一步研究钢管-波纹钢板约束混凝土组合柱的轴压性能,在已完成的 6 组轴压试验的基础上,利用ABAQUS有限元软件建立了相应的模型并进行了非线性有限元分析.结合轴压试验结果,从试件的破坏形态、荷载-位移曲线等方面证明了有限元模型的可靠性与适用性.基于已验证的有限元模型进行了大量的参数分析,研究的参数包括:混凝土强度、径宽比、波纹钢板屈服强度以及波纹钢板厚度,以探究不同参数对钢管-波纹钢板约束混凝土组合柱的承载能力、初始刚度、承载力提升系数、延性的影响.
模拟结果表明:提升材料强度可以提高试件的承载能力,但对强度提升系数影响很小;增大径宽比可以有效提升试件的极限承载力、强度提升系数与延性,但相应试件的用钢量也会提升;增加波纹钢板厚度基本不会提升试件的承载能力,但会明显提高试件的延性.最后,进行了钢管-波纹钢板约束混凝土组合柱的稳定性分析,在综合考虑钢管-波纹钢板约束混凝土组合柱的截面形状以及材料性质的前提下,提出组合柱长细比的计算方法;通过引入初始缺陷的方式建立起不同长细比下钢管-波纹钢板约束混凝土组合柱的有限元模型,研究了不同长细比对其受力机理以及承载能力的影响,并引入各国规范的计算方法,将模拟结果与计算结果进行比较.对比结果表明:现有规范对于钢管-波纹钢板约束混凝土组合柱极限承载力的设计值偏大,不能准确预测组合柱的承载能力.因此,基于有限元模拟结果,对钢管-波纹钢板约束混凝土组合柱的稳定系数及轴压承载力计算公式进行了修正.
波形钢板、轴压性能、有限元模拟、参数分析、长细比
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TU392.3;U441.2;U661.1
2023-10-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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