軸壓比對(duì)鋼管混凝土柱抗爆性能的影響研究.pdf

1、世界范圍內(nèi)的局部戰(zhàn)爭(zhēng)、國(guó)際恐怖主義活動(dòng)以及民用易燃易爆品的意外爆炸事故時(shí)有發(fā)生,不斷威脅著人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全,因此如何提高建筑結(jié)構(gòu)的防爆抗爆性能,已經(jīng)成為一項(xiàng)重要而現(xiàn)實(shí)的課題。鋼管混凝土柱具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便等特點(diǎn),已在工程實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用;現(xiàn)階段對(duì)于其抗爆性能的研究基本以數(shù)值模擬為主,很少有試驗(yàn)研究;并且在理論分析方面,幾乎都將其作為抗彎構(gòu)件來(lái)研究;而真實(shí)結(jié)構(gòu)中的框架柱則是壓彎構(gòu)件,因此研究軸壓比對(duì)鋼管混凝土柱抗爆

2、性能的影響具有工程實(shí)際意義。本文采用理論分析方法對(duì)軸壓比作用下鋼管混凝土柱的抗爆性能進(jìn)行分析,主要研究工作和成果如下:
　　(1)基于三參數(shù)統(tǒng)一強(qiáng)度理論,采用鋼管混凝土統(tǒng)一理論的思想,通過(guò)約束均勻系數(shù)和有效約束系數(shù)將正多邊形截面轉(zhuǎn)化為圓截面進(jìn)行分析,建立了適用于不同截面形式的鋼管混凝土軸壓短柱極限承載力統(tǒng)一計(jì)算公式,與相關(guān)文獻(xiàn)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了計(jì)算對(duì)比,驗(yàn)證了其正確性,并對(duì)影響因素進(jìn)行分析。
　　(2)基于廣義單自由度理論,通

3、過(guò)定義質(zhì)量、荷載和抗力系數(shù),提出了考慮軸壓比的等效單自由度簡(jiǎn)化分析方法;根據(jù)假設(shè)的形狀函數(shù),推導(dǎo)了該等效單自由度體系的特征參數(shù),得到軸壓比對(duì)體系的剛度和最大抗力具有削弱作用。
　　(3)利用文獻(xiàn)中的試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)所建立的考慮軸壓比的等效單自由度體系理論進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證,通過(guò)影響因素分析發(fā)現(xiàn):可采取增大含鋼率、減小長(zhǎng)徑比或提高鋼材強(qiáng)度的措施來(lái)減小軸壓比對(duì)鋼管混凝土柱抗爆性能的削弱作用;最后,給出了抗爆柱的破壞位移、軸壓比限值以及剩余軸壓