论文部分内容阅读
本文对圆钢管轻骨料混凝土结构受力性能进行深入的理论分析,探讨了圆钢管轻骨料混凝土轴压短柱的受力性能,开展了圆钢管轻骨料混凝土纯弯构件及轴压中长柱受力性能的理论分析。主要研究内容如下：(1)提出单轴拉压应力-应变关系和轴对称三轴受压应力-应变关系。根据已有试验结果,对各种强度等级轻骨料混凝土的单轴力学性能进行分析,建立反映不同强度等级的轻骨料混凝土各种力学性能指标的统一表达式和单轴应力-应变全曲线的统一计算方法；在混凝土轴对称三轴受压应力-应变关系的基础上,提出了轻骨料混凝土轴对称三轴受压应力-应变关系。(2)建立圆钢管轻骨料混凝土轴压短柱弹塑性全过程分析理论,揭示圆钢管轻骨料混凝土轴压短柱受力性能。利用轻骨料混凝土轴对称三轴受压应力-应变关系,基于连续介质力学,采用圆钢管轻骨料混凝土同心圆柱体力学模型,建立圆钢管轻骨料混凝土短柱弹塑性法,编制非线性计算程序；通过对圆钢管轻骨料混凝土轴压短柱受力性能分析,探讨了各参数对圆钢管轻骨料混凝土轴压短柱受力性能有影响。(3)建立圆钢管轻骨料混凝土轴压短柱和轴压中长柱承载力实用计算公式；提出圆钢管轻骨料混凝土轴压短柱组合截面轴力-应变关系和纯弯组合截面弯矩-曲率关系实用计算方法。基于圆钢管轻骨料混凝土轴压短柱弹塑法,确立圆钢管轻骨料混凝土拉压数值本构关系,建立组合抗压刚度和轴压极限承载力实用计算公式,提出轴力-应变关系实用计算方法；基于平截面假设,利用分层法对圆钢管轻骨料混凝土纯弯构件截面弯矩-曲率关系进行全过程分析,建立组合抗弯刚度、抗弯承载力等实用计算公式,提出截面弯矩-曲率关系实用计算方法；利用模型柱法对圆钢管轻骨料混凝土轴压中长柱进行全过程分析,建立圆钢管轻骨料混凝土中长柱承载力实用计算公式,各种方法计算结果与试验结果符合较好。(4)采用有限元分析软件ABAQUS,对圆钢管轻骨料混凝土轴压柱和钢-轻骨料混凝土组合梁进行数值仿真分析,验证弹塑法和模型柱法的正确性。对于圆钢管轻骨料混凝土构件,通过建立ABAQUS有限元模型,模拟了各种试件的荷载-变形曲线,结合其他学者的试验结果,对比了弹塑性法和模型柱法及各实用计算曲线的结果,验证了各种分析模型的可靠性；对于钢-轻骨料混凝土组合梁,通过建立ABAQUS有限元模型,模拟了简支梁的荷载-变形曲线和轻骨料混凝土板与钢梁之间的滑移曲线,计算结果与实测结果符合较好。