导　　师： 孙文波

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 钢管混凝土(Concrete Filled Steel Tube,简称CFST)是指在钢管内部填充混凝土的组合构件,以其承载力高、抗震性能好、耐火性能强、经济性能好等优点在大跨度体育场馆、高层建筑结构、桥梁工程等复杂体系得到广泛应用。大跨度空间结构通常会遇到水平或倾斜放置的钢管混凝土构件,考虑到施工中“先支管,后浇筑”的过程,湿混凝土在形成刚度后会对钢管产生较大的初挠度及初应力。本文参照已在佛山世纪莲体育中心轮辐式张拉结构体系下压环中应用的横置后浇圆钢管混凝土构件,对方形截面横置后浇钢管混凝土构件进行轴压性能的有限元分析,具体内容如下:1)基于实际施工情况并结合相关文献的假定,提出横置后浇方钢管混凝土构件的施工模拟方法,并运用“生死单元”技术与“追踪单元”技术对其进行施工仿真模拟,以获取横置后浇方钢管混凝土构件在湿混凝土浇筑形成刚度后的实际位置;2)根据参数化建模分析平台框架,运用Python程序设计语言编写脚本对ABAQUS进行二次开发,实现横置后浇方钢管混凝土/普通方钢管混凝土构件的参数化建模与结果数据的批量化处理;3)利用参数化建模分析平台批量建立方钢管混凝土有限元模型,并根据现有文献试验数据的对比分析,验证了有限元模型的正确性与合理性;为考虑初应力及初挠度对横置后浇方钢管混凝土中长构件极限承载力的影响,引入施工影响系数κ,并以厚宽比t/B、钢材强度f、混凝土强度f、长宽比L/B等参数为研究对象,探讨不同参数下施工影响系数κ的变化规律。分析结果表明:施工影响系数κ主要由长宽比L/B、厚宽比t/B控制,钢材强度f及混凝土强度f对其影响可忽略不计;4)以长宽比L/B、厚宽比t/B为自变量,采用MATLAB软件拟合出施工影响系数κ的计算公式;并以《钢管混凝土结构技术规程》(DBJ 13-51-2003)中普

关 键 词： 方钢管混凝土 追踪单元 技术 生死单元 技术 施工模拟 承载力计算公式

领　　域： []