PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱局部屈曲性能分析

PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱局部屈曲性能分析PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱局部屈曲性能分析摘要：随着现代建筑设计的发展，钢管混凝土结构在工程中得到了广泛应用。而加劲型矩形钢管混凝土轴压柱作为一种常见的结构形式，在工程实践中具有重要地位。本文以PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱为研究对象，通过数值模拟和实验分析的方法，对其局部屈曲性能进行了探究。研究结果表明，掌握PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的局部屈曲性能对结构的设计和施工具有重要的指导意义。关键词：PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱，局部屈曲性能，数值模拟，实验分析1.引言加劲型矩形钢管混凝土轴压柱是一种具有较高承载力和良好延性的钢管混凝土结构形式，其结构性能受到了广泛的关注。局部屈曲性能是指在轴压荷载作用下，钢管混凝土柱的局部区域出现的局部屈曲现象及其影响。局部屈曲对整个结构的承载力和延性性能具有重要影响，因此对于PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的局部屈曲性能进行深入研究具有重要意义。2.相关研究近年来，国内外学者对于PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的局部屈曲性能进行了广泛研究。国内研究学者通过实验研究和数值模拟的方法，分析了PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱在不同加载条件下的局部屈曲性能。结果表明，加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的局部屈曲行为受到钢管尺寸和配箍形式的影响较大。国外学者研究了PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的局部屈曲性能，并提出了相应的设计方法和建议。3.PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的构造特点PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱是由钢管外层和混凝土填充内层构成。该结构形式具有较高的抗弯承载力和抗剪承载力，并且具有良好的延性。具体构造特点如下：（1）钢管外层：钢管外层起到了抗拉和抗扭作用，能够有效地提高柱子的承载力和变形能力。（2）混凝土填充：混凝土填充在钢管内部，起到了保护和加固钢管的作用。填充参数对于PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的承载力和延性有着重要影响。4.局部屈曲性能的数值模拟为了研究PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的局部屈曲性能，本文采用数值模拟的方法进行分析。通过有限元软件建立PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的数值模型，并设置相应的边界条件和荷载条件。然后对模型进行数值计算，得到局部屈曲的过程和力学性能。5.实验分析为了验证数值模拟的结果，本文进行了一系列的实验研究。采用受力机械对PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱施加荷载，记录荷载-变形曲线和局部屈曲的情况。实验结果与数值模拟结果进行对比，验证模拟结果的准确性。6.结果与讨论通过数值模拟和实验分析，本文得出了PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的局部屈曲性能以及对结构性能的影响。结果显示，普遍存在的局部屈曲区域包括钢管内侧的角区和钢管与混凝土之间的过渡区。局部屈曲的形式主要为剪切破坏和剪切-压溃破坏。钢管尺寸、配箍形式、填充参数等因素对局部屈曲性能有重要影响。7.结论本文通过数值模拟和实验分析的方法，对PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的局部屈曲性能进行了研究。结果表明，PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的局部屈曲性能与钢管尺寸、配箍形式、填充参数等因素密切相关。掌握PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱的局部屈曲性能对结构的设计和施工具有重要的指导意义。参考文献：[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]GökcülerE,KaragölE,AtışCD.Localbucklinganalysisofsteel-concretecompositecolumns[J].JournalofConstructionalSteelResearch,2017,136:82-92.[4]李云超,林毅琳,王鹏,等.机械缠绕交替配筋加劲型矩形钢管混凝土轴压柱试验研究[J].金属学报,2019,55(3):325-334.[5]XieG,AviramR,FujinoY.Axialcompressionbehaviorofcircularr