题目：钢管混凝土剪切模量及延性性能的有限元分析

钢管混凝土作为一种新型组合结构已在土木工程中得到广泛应用，特别是近年来在高层建筑中发展迅速。本文对钢管混凝土构件的研究主要集中在两个方面，即钢管混凝土的剪切模量的研究和钢管混凝土压弯构件的延性性能的研究。鉴于用实验方法测定钢管混凝土剪切模量存在困难，本文提出了通过有限元计算获得圆截面、方截面钢管混凝土剪切模量和钢管混凝土叠合柱的剪切模量的计算方法。 分析了各种参数对上述组合构件剪切模量的影响，回归了弹性阶段剪切模量的简化计算公式。计算表明，本文提出的计算方法是可行的，计算结果是可靠的；并且该方法还可推广到其它由两种或多种材料组成构件剪切模量的确定；本文给出的圆形和方形截面钢管混凝土剪切模量的简化公式计算简便，精度较好；对于钢管混凝土不适宜用简单合成法计算其剪切模量；对于钢管混凝土叠合柱构件，采用简单合成法计算得到的剪切模量偏于安全，可以用于工程实践。对于延性性能的研究，本文给出了利用商业有限元软件计算钢管混凝土压弯构件全过程曲线的实现方法；分析了轴压比、长细比、含钢率、混凝土强度等参数对方形和圆形钢管混凝土柱延性性能的影响；并对方形和圆形钢管混凝土压弯构件的延性性能进行了比较。计算表明：本文给出的钢管混凝土压弯构件的全过程曲线的有限元分析方法是可行的，计算结果是可靠的；钢管混凝土压弯构件的延性性能受轴压比的影响最大，随轴压比的增加，延性系数下降较大；随长细比的加大，延性系数也下降；随含钢率的增大，延性系数上升；随核心混凝土标号的提高，延性系数降低；在同等条件下，圆截面钢管混凝土的延性性能要优于方截面钢管混凝土。