PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱局部屈曲性能分析

PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱局部屈曲性能分析PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱局部屈曲性能分析摘要：隨著現(xiàn)代建筑設(shè)計的發(fā)展，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在工程中得到了廣泛應(yīng)用。而加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱作為一種常見的結(jié)構(gòu)形式，在工程實踐中具有重要地位。本文以PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱為研究對象，通過數(shù)值模擬和實驗分析的方法，對其局部屈曲性能進(jìn)行了探究。研究結(jié)果表明，掌握PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲性能對結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工具有重要的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱，局部屈曲性能，數(shù)值模擬，實驗分析1.引言加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱是一種具有較高承載力和良好延性的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)形式，其結(jié)構(gòu)性能受到了廣泛的關(guān)注。局部屈曲性能是指在軸壓荷載作用下，鋼管混凝土柱的局部區(qū)域出現(xiàn)的局部屈曲現(xiàn)象及其影響。局部屈曲對整個結(jié)構(gòu)的承載力和延性性能具有重要影響，因此對于PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲性能進(jìn)行深入研究具有重要意義。2.相關(guān)研究近年來，國內(nèi)外學(xué)者對于PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲性能進(jìn)行了廣泛研究。國內(nèi)研究學(xué)者通過實驗研究和數(shù)值模擬的方法，分析了PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱在不同加載條件下的局部屈曲性能。結(jié)果表明，加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲行為受到鋼管尺寸和配箍形式的影響較大。國外學(xué)者研究了PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲性能，并提出了相應(yīng)的設(shè)計方法和建議。3.PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的構(gòu)造特點PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱是由鋼管外層和混凝土填充內(nèi)層構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)形式具有較高的抗彎承載力和抗剪承載力，并且具有良好的延性。具體構(gòu)造特點如下：（1）鋼管外層：鋼管外層起到了抗拉和抗扭作用，能夠有效地提高柱子的承載力和變形能力。（2）混凝土填充：混凝土填充在鋼管內(nèi)部，起到了保護(hù)和加固鋼管的作用。填充參數(shù)對于PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的承載力和延性有著重要影響。4.局部屈曲性能的數(shù)值模擬為了研究PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲性能，本文采用數(shù)值模擬的方法進(jìn)行分析。通過有限元軟件建立PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的數(shù)值模型，并設(shè)置相應(yīng)的邊界條件和荷載條件。然后對模型進(jìn)行數(shù)值計算，得到局部屈曲的過程和力學(xué)性能。5.實驗分析為了驗證數(shù)值模擬的結(jié)果，本文進(jìn)行了一系列的實驗研究。采用受力機(jī)械對PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱施加荷載，記錄荷載-變形曲線和局部屈曲的情況。實驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比，驗證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。6.結(jié)果與討論通過數(shù)值模擬和實驗分析，本文得出了PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲性能以及對結(jié)構(gòu)性能的影響。結(jié)果顯示，普遍存在的局部屈曲區(qū)域包括鋼管內(nèi)側(cè)的角區(qū)和鋼管與混凝土之間的過渡區(qū)。局部屈曲的形式主要為剪切破壞和剪切-壓潰破壞。鋼管尺寸、配箍形式、填充參數(shù)等因素對局部屈曲性能有重要影響。7.結(jié)論本文通過數(shù)值模擬和實驗分析的方法，對PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲性能與鋼管尺寸、配箍形式、填充參數(shù)等因素密切相關(guān)。掌握PBL加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲性能對結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工具有重要的指導(dǎo)意義。參考文獻(xiàn)：[1]ZhaoD,ChenX,BianX,etal.ExperimentalinvestigationsonPBLsteel-reinforcedconcretestubcolumnsunderaxialloads[J].JournalofStructuralEngineering,2018,144(1):04017112.[2]El-MetwallySE,El-BadenAS,EbeadUA.Behaviorofhighstrengthconcrete-filledsteeltubestubcolumns[J].AlexandriaEngineeringJournal,2019,58(2):759-771.[3]G?kcülerE,Karag?lE,At??CD.Localbucklinganalysisofsteel-concretecompositecolumns[J].JournalofConstructionalSteelResearch,2017,136:82-92.[4]李云超,林毅琳,王鵬,等.機(jī)械纏繞交替配筋加勁型矩形鋼管混凝土軸壓柱試驗研究[J].金屬學(xué)報,2019,55(3):325-334.[5]XieG,AviramR,FujinoY.Axialcompressionbehaviorofcircularr