空间钢构架高强混凝土轴压短柱受力性能试验研究.doc

空间钢构架高强混凝土轴压短柱受力性能试验研究在全球化的进程中,国内外都处在高速发展的轨道上,高层和超高层建筑正在遍布全球,保证建筑的安全性和功能性就成为设计人员首先要达到的目标。高强混凝土柱虽然提高了柱子的承载能力,但是柱子的延性却降低了,空间钢构架约束高强混凝土柱不仅可以提高柱子的承载力还可以改善柱子的延性。空间钢构架约束高强混凝土的试验研究和机理分析很少还未见报道,本文从四个方面开展研究工作:设计3组试件其中一组改变角钢规格(肢长),一组改变缀条宽度,最后一组改变缀条间距,每组3个对比试件共7个短柱试件,对7个短柱试件施加轴向压力。分析试验数据发现空间钢构架对内部混凝土的约束效果随着角钢肢长变长和缀条净距变小变得更加明显,约束不仅提高了短柱的承载力还改善短柱延性。把此次试验数据和以往的理论分析以及试验数据进行整合分析,通过Matlab进行重新拟合公式,给出了核心混凝土的峰值应力和峰值应力对应的混凝土的应变的计算公式。通过大型非线性有限元软件ABAQUS建模分析模拟本文的7个试件验证的空间钢构架约束内部混凝土本构模型以及建模方式是正确,在正确的本构模型和建模方式下,变化影响参数进行分析发现:随着角钢肢长变长、缀条宽度变宽和缀条间距减小,角钢肢厚变厚和钢材强度变大,短柱试件的承载力得到提高和延性得到改善。把影响因素考虑成一个综合影响系数,综合影响系数_v?越大承载力越大。同时考虑角钢受到内部混凝土的侧向挤压力使其偏压致使抗压强度降低和内部混凝土受到空间钢构架的约束使其三向受力致使抗压强度提高,推导出空间钢构架高强混凝土短柱受到轴向荷载的承载力计算公式,经过验算发现按照公式计算的峰值荷载与试验值相差很小。