The main failure mode of the steel

The main failure mode of the steel tube in CFST stubs subjected to axial load is local buckling.

Local buckling was considered in this numerical analysis, which provides more accurate simulation results than author's previous research [1], in which no consideration of local buckling was made.


In non-stiffened CFST specimens, the concrete core can restrict tube inward deformation of the tube which is detected in the hollow tube specimen.

Therefore the steel tube can only buckle outward, which means the existence of concrete changes the buckling mode of the steel tube.

Fig. 11 shows the buckling mode of non-stiffened steel tube in CFST with dotted lines on the basis of finite element analysis conducted by the author.

In the test, the steel tube corners are restricted by the concrete corners.

Therefore in the analysis the steel plate can be approximately considered as fixed at the corners (shown in Fig. 11(a)).
Along longitudinal direction, the steel tube takes on multi-wave buckling mode.

The connection of two adjacent buckling waves contacts tangentially to the concrete surface.

The steel plate can be approximately supposed to be fixed in rotation at two ends of every buckling
wave (shown in Fig. 11(b)), with longitudinal displacement fixed at one end and unfixed at another end.

Fig. 12 is the simplified model of rectangular steel plate subjected to unidirectionally uniformly distributed loading.

The dimensions of the rectangular steel plate are a (in x direction) and b (in y direction).

The line load p on neutral surface in x direction represents the axial load on the steel tube.

All the edges of the steel plate are restrained in y direction and rotations, with x directional freedom restrained only at edge
AD or edge BC.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โหมดหลักความล้มเหลวของหลอดในตู้ CFST ต้องโหลดแกนเหล็กเป็น buckling ในท้องถิ่นท้องถิ่น buckling เป็นในการวิเคราะห์เชิงตัวเลขนี้ ซึ่งให้ผลการทดลองถูกต้องมากขึ้นกว่าผู้เขียนผลงานวิจัย [1], ซึ่งทำไม่พิจารณาของ buckling ท้องถิ่นในตัวอย่างไม่ได้แข็งทื่อ CFST หลักคอนกรีตสามารถจำกัดของท่อซึ่งจะตรวจพบในตัวอย่างท่อกลวงแมพเข้าหลอด ดังนั้น ท่อเหล็กสามารถเท่านั้นหัวเข็มขัดออก ซึ่งหมายถึง การดำรงอยู่ของคอนกรีตเปลี่ยนโหมด buckling ของท่อเหล็ก รูป 11 แสดงโหมดการ buckling ของท่อเหล็กที่ไม่แข็งทื่อใน CFST มีเส้นประบนพื้นฐานของการวิเคราะห์องค์ประกอบ finite ดำเนินการ โดยผู้เขียน ในการทดสอบ มุมท่อเหล็กถูกจำกัด โดยมุมคอนกรีต ดังนั้น ในการวิเคราะห์ แผ่นเหล็กประมาณนับเป็น fixed ที่มุม (แสดงในรูป 11(a)) ไปตามทิศทางตามยาว ท่อเหล็กใช้ในโหมด buckling หลายคลื่น การเชื่อมต่อของ buckling ติดสองคลื่นติดต่อกับพื้นผิวคอนกรีต tangentially แผ่นเหล็กสามารถถูกประมาณควรจะ fixed ในการหมุนที่ปลายทั้งสองของทุก bucklingคลื่น (แสดงในรูป 11(b)), fixed ปริมาณกระบอกสูบยาวที่ปลายด้านหนึ่งและ unfixed ที่สุดอีกด้วย 12 รูปเป็นแบบตัวย่อและตัวของแผ่นเหล็กสี่เหลี่ยมที่อยู่ภายใต้การการโหลด unidirectionally อย่างสม่ำเสมอ ขนาดของแผ่นเหล็กสี่เหลี่ยม (ใน x ทิศทาง) และ b (ในทิศทาง y) P โหลดบรรทัดบนพื้นผิวที่เป็นกลางในทิศทาง x แทนโหลดแกนบนท่อเหล็ก ทั้งขอบของแผ่นเหล็กจะหนีในทิศทาง y และการหมุนเวียน กับ x ทิศทางอิสระเสี้ยวที่ขอบเท่านั้นโฆษณาขอบ BC หรือ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

โหมดความล้มเหลวหลักของท่อเหล็กในต้นขั้ว CFST ยัดเยียดให้โหลดแกนเป็นโก่งท้องถิ่น.

โก่งท้องถิ่นได้รับการพิจารณาในการวิเคราะห์เชิงตัวเลขนี้ซึ่งให้ผลการจำลองที่ถูกต้องมากกว่าการวิจัยก่อนหน้านี้ผู้เขียน [1] ซึ่งในการพิจารณาของโก่งท้องถิ่นไม่ได้ ทำ.


ที่ไม่แข็งทื่อตัวอย่าง CFST แกนคอนกรีตสามารถ จำกัด หลอดภายในผิดปกติของท่อที่มีการตรวจพบในตัวอย่างหลอดกลวง.

ดังนั้นท่อเหล็กเท่านั้นที่สามารถหัวเข็มขัดออกไปด้านนอกซึ่งหมายถึงการดำรงอยู่ของคอนกรีตเปลี่ยนโหมดการโก่งงอของ ท่อเหล็ก.

รูป 11 แสดงโหมดการโก่งงอของท่อเหล็กที่ไม่แข็งทื่อใน CFST กับเส้นประบนพื้นฐานของการวิเคราะห์ Fi องค์ประกอบ Nite ดำเนินการโดยผู้เขียน.

ในการทดสอบมุมท่อเหล็กถูก จำกัด โดยมุมคอนกรีต.

ดังนั้นในการวิเคราะห์แผ่นเหล็ก ได้รับการพิจารณาโดยประมาณเป็นคงที่ที่มุม (แสดงในรูปที่. 11 (ก)).
ตามทิศทางตามยาวท่อเหล็กใช้เวลาในหลายคลื่นโหมดโก่ง.

การเชื่อมต่อของทั้งสองที่อยู่ติดกันรายชื่อคลื่นโก่งสัมผัสกับพื้นผิวคอนกรีต.

แผ่นเหล็กสามารถประมาณควรที่จะคงที่ในการหมุนที่ปลายทั้งสองข้างของทุกโก่ง
คลื่น (แสดงในรูปที่. 11 (ข)) กับรางยาวคงที่ที่ปลายด้านหนึ่งและยกเลิกการคงที่ในตอนท้ายอีก.

รูป 12 เป็นรุ่น Fi เอ็ด Simpli จากแผ่นเหล็กสี่เหลี่ยมยัดเยียดให้โหลด unidirectionally กระจายอย่างสม่ำเสมอ.

ขนาดของแผ่นเหล็กสี่เหลี่ยมเป็น (ในทิศทาง x) และ B (ในทิศทาง y).

พีโหลดเส้นบนพื้นผิวที่เป็นกลางในทิศทาง x หมายถึง โหลดแกนในท่อเหล็ก.

ขอบทั้งหมดจากแผ่นเหล็กที่มีการยับยั้งในทิศทาง Y และผลัดกับเสรีภาพ x ทิศทางยับยั้งเท่านั้นที่ขอบ
โฆษณาหรือขอบ BC

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

หลักความล้มเหลวของท่อใน cfst ตอภายใต้การโหลดเป็นท้องถิ่นการคาดตลาดท้องถิ่นพิจารณาในการวิเคราะห์เชิงตัวเลขนี้ ซึ่งมีการจำลองผลถูกต้องมากขึ้นกว่าเดิม ผู้เขียนงานวิจัย [ 1 ] ซึ่งในไม่มีพิจารณาท้องถิ่นโก่งขึ้นไม่แข็งตึงตัวอย่าง cfst , แกนคอนกรีตสามารถ จำกัด การเสียรูปของหลอดจากหลอดซึ่งถูกตรวจพบในตัวอย่างท่อกลวงดังนั้นท่อเหล็กสามารถหัวเข็มขัดออกด้านนอก ซึ่งหมายถึง การเปลี่ยนโหมดการโก่งงอของท่อเหล็กคอนกรีตรูปที่ 11 แสดงโหมดโก่งไม่แข็งตึง ท่อเหล็ก ใน cfst กับเส้นประบนพื้นฐานของการวิเคราะห์องค์ประกอบ ไนท์จึงดำเนินการโดยผู้เขียนในการทดสอบท่อเหล็กมุมจะถูก จำกัด โดยมุมคอนกรีตดังนั้น ในการวิเคราะห์แผ่นเหล็กสามารถประมาณเป็นจึง xed ที่มุม ( แสดงในรูปที่ 11 ( ก ) )ตามทิศทางตามยาว ท่อเหล็กที่ใช้ในคลื่นแบบหลายโหมดการเชื่อมต่อของทั้งสองติดกันแบบคลื่นติดต่อ tangentially กับพื้นผิวคอนกรีตแผ่นเหล็กที่สามารถประมาณควรจะถ่ายทอด xed ในการหมุนที่ปลายทั้งสองของทุกการโก่งเดาะคลื่น ( แสดงในรูปที่ 11 ( b ) ) กับการถ่ายทอดตามยาว xed ที่ปลายด้านหนึ่งและสหประชาชาติจึง xed ในตอนท้ายอีกรูปที่ 12 เป็น Simpli จึงเอ็ดแบบแผ่นเหล็กสี่เหลี่ยมภายใต้ unidirectionally กระจายอย่างสม่ำเสมอโหลดขนาดของแผ่นเหล็กสี่เหลี่ยมเป็น ( x ) ) และ B ( Y ทิศทาง )สายโหลด P บนพื้นผิวที่เป็นกลางในทิศทาง X หมายถึงโหลดแกนในเหล็กหลอดที่ขอบของแผ่นเหล็กที่ถูกกักขังใน Y ทิศทางและการหมุนด้วย X ทิศทางเสรีภาพไว้ที่ขอบโฆษณาหรือขอบ BC