方钢管混凝土短柱轴压性能有限元分析

"方钢管混凝土短柱轴压性能分析 - 徐迪，张永恒 - 武汉理工大学土建学院" 在建筑行业中，钢管混凝土结构因其独特的性能而被广泛应用。方钢管混凝土短柱作为其中的一种，其轴压性能的研究至关重要，因为它直接影响结构的安全性和稳定性。这篇论文由徐迪和张永恒撰写，基于武汉理工大学土建学院的试验背景，重点探讨了方钢管混凝土短柱在轴向压力下的性能表现。 作者利用了ANSYS9.0这一大型有限元结构分析软件，以模拟真实的轴心受压试验。在分析过程中，他们同时考虑了材料非线性和几何非线性的影响，这是因为在实际工程中，材料的应力应变关系并非线性，同时结构在受压时会发生形状变化。通过精细的几何实体建模和恰当的荷载施加方式，他们成功地再现了试验的全过程，并计算出了方钢管混凝土短柱的极限承载力。 研究表明，混凝土的强度、方钢管的约束系数以及钢材的屈服强度是影响短柱承载力的关键因素。试验证明，这些参数的改变会对短柱的承载能力产生显著影响。作者还对比了模拟结果与实际试验结果，发现两者吻合度较高，从而验证了有限元分析方法在分析此类结构性能上的准确性和实用性。 文献中提到，以往的研究多集中在圆钢管混凝土上，而对方钢管混凝土的关注相对较少。尽管方钢管的约束效果可能不如圆钢管明显，但它在结构连接、塑性、韧性、防火性能以及抗弯、抗剪截面上有其独特优势，因此具有较大的应用潜力。 试件的特征参数包括约束系数ξ，范围从0.6到5.64，这个参数影响着钢管对混凝土的约束程度。此外，试件长度的选择也经过了仔细考虑，以减少弯曲变形和端部效应的影响。试验数据来源于文献引用，确保了研究的可靠性和可比性。 这篇论文提供了对方钢管混凝土短柱轴压性能深入的理解，对于工程设计和结构安全评估具有重要的指导意义。通过科学的数值模拟方法，不仅能够更准确地预测结构行为，还能为优化设计提供依据，从而提高结构效率和安全性。