| 【中文题名】 | 钢管混凝土短柱轴压力学性能与温度场研究 |
| 【英文题名】 | Study on Mechanical Performance and Emperature Field of Concrete Filled Steel Tubular Short Columns under Axial Compression |
| 【学科专业】 | 固体力学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-19 |
| 【中关键词】 | 钢管混凝土,莫尔强度准则,有限元,力学性能,温度场, |
| 【英关键词】 | concrete filled steel tube（CFST）,Mohr-Coulomb criterion,finite element,mechanical performance,temperature field, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑结构>组合结构>其他组合结构> |
| 【论文摘要】 |
钢管混凝土结构具有承载力高、塑性韧性好、施工方便和经济性能好等一系列突出优点，目前已被广泛地应用于高层建筑、工业厂房、拱桥以及地铁等实际工程中，并且正在逐步推广。其力学性能和设计理论也受到国内外学术界的广泛关注，并制定出有关的设计规程，但尚不够完善：极限承载力公式确定建立在一定的假设上，与实际受力状态不太相符；对界面之间摩擦及摩擦系数的考虑不周。本文的工作围绕以下几点展开：
1．以钢管混凝土短柱为研究对象，将线性莫尔强度准则应用于核心混凝土，推导出钢管混凝土轴心受压极限承载力计算公式，将此公式的计算结果与已有试验结果相比较，吻合较好，为钢管混凝土极限承载力的计算提供一种简便的计算方法，可供工程设计者参考使用。
2．建立纯混凝土短柱轴压有限元分析模型，利用有限元软件ADINA计算其承载力，得出围压与混凝土柱极限承载力的关系，并与适用于三向受压混凝土的线性莫尔强度准则的结果相比较，验证该混凝土模型的可信度。
3．建立钢管混凝土轴压短柱的静力性能分析有限元模型，模型一是不考虑二者之间的粘结滑移性能，将两种材料接触面上的节点直接耦合；模型二是考虑界面之间的粘结滑移性能，在两种材料的接... |
| 【论文题纲】 |
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目录 |
4-8 |
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摘要 |
8-9 |
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Abstract |
9-10 |
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符号说明 |
10-12 |
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第一章 绪论 |
12-22 |
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1.1 引言 |
12 |
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1.2 钢管混凝土结构的特点 |
12-14 |
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1.3 钢管混凝土结构在工程实践中的应用 |
14-18 |
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1.4 钢管混凝土结构研究的现状 |
18-20 |
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1.5 本文研究的主要内容 |
20-22 |
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第二章 钢管混凝土受压短柱的极限承载力理论计算 |
22-33 |
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2.1 引言 |
22 |
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2.2 钢管混凝土短柱极限承载力计算理论 |
22-25 |
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2.2.1 基于叠加理论的极限承载力 |
22-23 |
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2.2.2 基于拟钢理论的极限承载力 |
23 |
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2.2.3 基于统一理论的极限承载力 |
23-24 |
|
2.2.4 基于极限平衡法提出的极限承载力 |
24-25 |
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2.3 Mohr-Coulomb准则计算钢管混凝土短柱极限承载力 |
25-33 |
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2.3.1 理论分析的基本假定 |
25 |
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2.3.2 钢管混凝土工作机理 |
25-26 |
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2.3.3 核心混凝土柱分析 |
26-27 |
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2.3.4 钢管薄柱壳分析 |
27-28 |
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2.3.5 线性莫尔强度(Mohr-Coulomb)准则 |
28-29 |
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2.3.6 核心混凝土轴向抗压强度分析 |
29 |
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2.3.7 钢管混凝土轴心受压短柱极限承载力计算 |
29-30 |
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2.3.8 极限承载力理论计算值与试验结果比较 |
30-33 |
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第三章 圆钢管混凝土短柱轴心受压有限元分析 |
33-67 |
|
3.1 引言 |
33 |
|
3.2 有限元分析中的材料模型 |
33-39 |
|
3.2.1 钢材的材料模型 |
34-35 |
|
3.2.2 混凝土的材料模型 |
35-38 |
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3.2.3 钢管和核心混凝土的粘结 |
38-39 |
|
3.3 钢管混凝土构件轴心受压有限元分析 |
39-65 |
|
3.3.1 本文模型极限承载力的确定方法 |
39 |
|
3.3.2 纯混凝土构件三向受压有限元分析 |
39-43 |
|
3.3.3 钢管混凝土构件线弹性模型计算 |
43-45 |
|
3.3.4 钢管混凝土构件非线性模型对比计算 |
45-52 |
|
3.3.5 模型验证 |
52-53 |
|
3.3.6 计算结果与分析 |
53-65 |
|
3.4 本章小结 |
65-67 |
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第四章 圆钢管混凝土构件在火灾条件下温度场分布有限元分析 |
67-80 |
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4.1 引言 |
67 |
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4.2 钢管混凝土构件材料在高温下热工性能和力学性能分析 |
67-71 |
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4.2.1 钢材的高温热工性能分析 |
67-68 |
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4.2.2 高温下钢材的力学性能 |
68-69 |
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4.2.3 混凝土的高温热工性能分析 |
69-70 |
|
4.2.4 高温下混凝土的力学性能 |
70-71 |
|
4.2.5 防火涂料的热工性能 |
71 |
|
4.3 钢管混凝土构件温度场分析基本理论 |
71-74 |
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4.3.1 升温曲线 |
71-72 |
|
4.3.2 热传导方程及定解条件 |
72-74 |
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4.4 钢管混凝土构件温度场分析的有限元模拟及结果分析 |
74-79 |
|
4.4.1 钢管混凝土构件温度场分析的基本假设 |
74 |
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4.4.2 钢管混凝土构件温度场分析的有限元模型 |
74-79 |
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4.5 本章小结 |
79-80 |
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第五章 结论和展望 |
80-82 |
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5.1 本文总结 |
80-81 |
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5.2 展望 |
81-82 |
|
参考文献 |
82-86 |
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致谢 |
86-87 |
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攻读硕士期间发表的论文 |
87-88 |
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学位论文评阅及答辩情况表 |
88 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.123528 |
