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L形钢管混凝土组合柱试验研究及有限元分析的开题

报告

【开题报告】

论文题目：L形钢管混凝土组合柱试验研究及有限元分析

学科领域：土木工程

研究背景和意义：

随着城市化发展和人口增长，建筑物高度不断增加，大型跨越结构

的设计和建造变得越来越重要。而混凝土组合结构由于其高强度、高稳

定性等优点，成为大跨度建筑中重要的结构体系之一。而L形钢管混凝

土组合柱由于其组成结构复杂，具有较好的承载性能，已逐渐引起研究

者的注意。

本研究试图通过试验研究和有限元分析，探究L形钢管混凝土组合

柱的力学性能以及其破坏机制，为其在实际工程应用中提供指导意见。

研究内容和方法：

本研究主要分为两个部分：试验研究和有限元分析。

试验研究部分：设计制备L形钢管混凝土组合柱试件，采用万能试

验机进行轴心受压试验以获取其力学性能。测试包括荷载-位移/应变关系、

极限承载力和变形特性等。

有限元分析部分：基于试验数据建立L形钢管混凝土组合柱有限元

模型，进行静力分析。采用ANSYS等有限元软件，模拟荷载作用下的结

构变形和应力分布情况，以探究其破坏机制。

预期成果：

通过试验研究和有限元分析，本研究预期得到以下成果：

1.获得L形钢管混凝土组合柱的力学性能参数，包括极限承载力、

变形特性等。

2.探究L形钢管混凝土组合柱的破坏机制和力学行为机理，为其在

实际工程中的应用提供参考和指导。

3.分析和总结本研究所建立的有限元模型，为混凝土组合结构的设

计和研究提供参考和思路。

研究进度安排：

1.完成文献综述（预计时间：1个月）

2.设计制备试验样件并进行受压试验（预计时间：2个月）

3.建立有限元模型并进行静力分析（预计时间：3个月）

4.对试验和有限元分析结果进行分析和总结（预计时间：1个月）

5.撰写论文（预计时间：1个月）

总计预计时期：8个月。

参考文献：

[1]张先龙,王军,芮仲军.L形钢管混凝土组合柱抗震性能试验研究

[J].建筑结构学报,2009,30(1):35-40.

[2]林增颖,杨英余.混凝土管与钢管的外加加劲作用下的L形混凝

土钢组合柱研究[J].工程抗震与加固改造,2005,27(1):13-16.

[3]陈小屏,林杭扇,叶锡麟.钢管-混凝土组合框架柱抗震性能的试

验[J].建筑结构学报,2002,23(2):45-49.