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关于钢管混凝土偏压柱界限偏心率的研究,目前规范中只给出了圆钢管混凝土柱大小偏压的界限偏心率为1.55,而方钢管混凝土柱大小偏压的界限值尚未明确,确定方钢管高强混凝土柱大小偏压的界限值对其在实际工程中的应用有着指导作用。 本文拟通过试验研究和有限元分析两个方面,重点研究方钢管高强混凝土偏压柱的界限偏心率及其在各自范围内试件承载力关于偏心率和长细比的影响规律。首先以偏心率和长细比为研究参数,对方钢管高强混凝土偏压柱进行试验研究,通过分析试件的破坏形态、荷载-挠度曲线、钢管表面应变、承载力等指标,得到试件的破坏模式以及各参数对试件承载力的影响规律,确定方钢管高强混凝土柱大小偏压的界限偏心率。试验结果表明:方钢管高强混凝土偏压短柱发生强度破坏,中长柱发生弹塑性失稳破坏;方钢管高强混凝土偏压柱大小偏心的界限值趋近于 e=1.3,在小偏心范围内(e<1.3),影响承载力的因素主要是偏心率,试件承载力会随着偏心率的增加明显降低;在大偏心范围内(e>1.3),长细比是影响承载力的主要因素,长细比越大,试件承载力越低。 利用ABAQUS有限元软件对方钢管高强混凝土偏压柱进行非线性模拟分析,建立了方钢管高强混凝土柱在偏心受压作用下的有限元模型,并将试验结果与有限元模拟结果进行对比,验证了有限元模型的可靠性。在此基础上,进行了大量的参数分析,给出各参数影响下的 N-M相关曲线以及各参数对试件承载力的影响规律。模拟结果表明:偏心率和长细比对于试件承载力的影响显著,随着偏心率的增大,试件承载力不断下降,试件承载力随长细比的增加而下降,并且随着长细比的增加,其承载力下降的幅度有增长的趋势;在N-M相关曲线关系图中,N-M相关曲线的拐点出现在偏心率e=1.3附近,说明方钢管高强混凝土偏压柱的大小偏心率的界限值趋近于e=1.3。