方钢管再生混凝土短柱有限元分析

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中文摘要：随着我国建筑行业和经济的快速发展，环境和经济效益问题成为当今我国最关切的问题，在建设过程中产生的建筑垃圾既影响环境又不符合我国的可持续发展的战略。为了合理利用建筑垃圾，并产生经济效益，将废弃的混凝土配制成再生混凝土应用于建筑工程成为解决建筑垃圾资源循环利用的重要举措之一。然而，再生混凝土的力学性能较普通混凝土有所降低，因此再生混凝土主要应用于非结构体系。为了更广泛地利用再生混凝土，有关学者提出将再生混凝土填充到钢管中。因为核心再生混凝土为钢管提供了支撑作用，改善了钢管的稳定性;钢管对核心再生混凝土提供了约束作用，改善了再生混凝土的不足。因此，钢管再生混凝土结构的出现，为更好的利用再生混凝土提供了可能。目前，针对方钢管再生混凝土的研究较少，设计方法和计算理论还尚未成熟。随着方钢管再生混凝土不断受到关注和广泛的应用前景，了解其工作性能，合理进行设计也就显得尤为重要。本文采用试验研究和ABAQUS有限元软件模拟相结合的方法，针对方钢管再生混凝土轴压和偏压短柱的力学性能进行较为深入的理论分析，具体进行了以下几方面工作: (1)利用本次试验的实测数据，对现有的方钢管再生混凝土应力-应变关系方程进行修正，得到适合本次试验的应力-应变关系方程。 (2)在试验数据的基础上，参考相关文献的核心混凝土本构关系，并对其进行修正，得到适合本试验的核心再生混凝土本构关系。利用ABAQUS有限元软件建立了分析方钢管再生混凝土短柱力学性能的有限元模型，并通过本文的试验数据验证了有限元模型的合理性。 (3)采用上述有限元模型，利用ABAQUS有限元软件对方钢管再生混凝土轴压短柱的受力过程进行了应力分析，并分析了钢管和核心再生混凝土的泊松比、荷载分配情况。 (4)采用上述有限元模型，利用ABAQUS有限元软件分析了钢材强度、再生混凝土强度以及含钢率、再生骨料取代率的变化对方钢管再生混凝土轴压和偏压短柱承载力的影响，并且提出方钢管再生混凝土轴压和偏压短柱承载力计算公式。

作者：

潘奇

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关键词：

方钢管再生混凝土有限元分析轴压计算偏压短柱承载力力学性能

授予学位：

硕士

学科专业：

结构工程

导师：

杜喜凯

学位年度：

2014

学位授予单位：

河北农业大学

语种：

中文

中图分类号：