圆钢管柱变形性能研究

作     者：范重 柴会娟 陈宇辰 张康伟 李振宝 张广平 薛海龙 秦启运 何韬 Fan Zhong;Chai Huijuan;Chen Yuchen;Zhang Kangwei;Li Zhenbao;Zhang Guangping;Xue Hailong;Qin Qiyun;He Tao

作者机构：中国建筑设计研究院北京100044 中冶建筑研究总院有限公司北京100088 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100022 雄安高速铁路有限公司保定071700 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2016YFC0701201) 中国建设科技集团科技创新基金资助项目(Z2016J05) 

出 版 物：《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 (Journal of Tianjin University：Science and Technology)

年 卷 期：2021年第54卷第2期

页      码：133-143页

摘      要：针对支承大跨度屋盖钢管柱的受力特点,进行了3个低轴压比钢管柱在水平往复荷载下的模型试验.采用非线性有限元法对钢管柱的变形性能进行计算分析,分别考察长细比、径厚比和轴压比对钢管柱屈服变形角和极限变形角的影响.试验结果表明:当轴压比为0.2左右时,钢管柱在水平往复荷载作用下,钢管柱的滞回曲线均为饱满的梭形.当径厚比较小时,钢管柱塑性变形发展减缓,损伤程度下降,耗能能力增强;当长细比较小时,钢管柱塑性变形发展加快,耗能能力减弱.钢管柱进入弹塑性阶段后,底部发生环向外凸变形,在达到极限承载力时,柱底外鼓非常显著.屈服变形角和极限变形角均远大于规范限值.有限元分析结果表明:钢管柱的屈服变形角与轴压比、长细比均呈线性关系;长细比对钢管柱屈服变形角的影响最大,轴压比次之,径厚比的影响最小;当长细比不小于40时,钢管柱屈服变形角可以达到1/150的性能目标.钢管柱的极限变形角与轴压比和长细比均呈线性关系,与径厚比呈非线性关系;径厚比对钢管柱极限变形能力的影响最大,轴压比次之,长细比影响最小;当轴压比不超过0.2、径厚比不大于30时,钢管柱极限变形角可以达到1/30的性能目标.通过对有限元分析结果进行数值拟合,分别得到钢管柱屈服变形角和极限变形角的计算公式,可用于钢管柱变形能力的估算.

主 题 词：钢管柱 变形能力 轴压比 长细比 径厚比 试验 有限元分析 

学科分类：08[工学] 081402[081402] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.11784/tdxbz202003059

馆 藏 号：203996447...