钢管混凝土网壳的可行性分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com2010年第3期(总第245期)混凝土理论研究Number3in2010(TotalNo．245)ConcreteTHEoRETICALRESEARCHdoi：10．3969~．issn．1002~550．2010．03．015钢管混凝土网壳的可行性分析金杰’。蔡相娟z(1．聊城大学，山东聊城252059；2．深圳机械院建筑设计有限公司，广东深圳518027)摘要：提出了一种新型空间组合网壳结构一钢管混凝土网壳结构。总结了模拟构件的材料模。采用钢管混凝土统一理论，确定出组合材料性能指标。利用

2、有限元分析程序ANSYS对应用最广的Kiewitt8型(K8型)单层球面钢网壳和单层球面钢管混凝土组合网壳进行建模和求解，得出不同跨度和矢跨比、不同杆件截面尺寸的纯钢网壳和钢管混凝土网壳的荷载一位移曲线，结合目前市场上钢管和混凝土的价格，经过对两种网壳的自重、承载力、用钢量、造价等方面的对比分析，指出钢管混凝土网壳的优越性。关键词：钢管混凝土网壳；稳定性；极限承载力中图分类号：TU528．571文献标志码：A文章编号：1002—3550(2010)03—0051—03Feasibilityanalysisofsteeltube

3、—confinedconcretereticulatedshel1]TNJ／e，CAIXiang-juan(1．LiaochengUniversity，Liaocheng252059，China；2．ArchitecturalDesignInstituteofShenzhenMachinery，Shenzhen518027，China)Abstract：Describessteeltube-confinedconcrete(STCC)reticulatedshellstructures，whichisanewspacereti

4、culatedshellstructures．andre．searchesthematerialmodelofsimulatecomponents．TheunitedtheoryforSTCCisusedtodeterminethebehaviorsofthecompositemateria1．bymeansoffiniteelementanalysisprogramANSYS，thispapermodelsandresolvesthewidelyusedK8single—layersphericalsteelreticula

5、tedshellandsingle—layersphericalSTCCreticulatedshell，drawstheload—displacementcurveofsteelreticulatedshellandSTCCreticulatedshellunderdif-ferentspan，rise-to-spanratioandbeamsectiondimension．Consideringthecurrentmarketpriceofsteelandconcrete，thepapermadeacompara—tive

6、analysisofthetwoconcretereticulatedshellonself-weight，bearingcapacity，steelvolume，costs，etc，andpointedoutthesuperiorityofSTCCreticulatedshel1．Keywords：steeltube—confinedconcretereticulatedshell；stabilitytheory；ultimatebearingcapacity有关新型钢管混凝土组合网壳结构的研究还未见，这种结构在具0引言体设

7、计和施工中是否具有意义还是未知，因此本文采用ANSYS近代以来，网壳结构的研究和应用在世界范围内得到了很大软件，分别建立纯钢网壳和钢管混凝土网壳的三维有限元模型，的发展，其总的趋势是跨度越来越大、厚度越来越薄，因此所使用通过比较两种网壳在不同跨度和矢跨比、不同杆件截面尺寸下的材料逐步向轻质高强方向发展。主要是钢材、铝合金、木材、钢筋的自重、承载力、用钢量及造价等方面的综合性能指标，从力学混凝土和塑料。但每种材料都有优缺点。目前国内外已建成的空间性能和经济角度体现钢管混凝土网壳的可行性及优越陛。网壳一般采用纯钢结构。纯钢网壳虽然

8、质量轻，但在跨度较大的情1钢管混凝土组合材料的力学性能况下，仍有耗钢量较大、造价较高的缺点。由于空间网壳结构杆件主要承受轴向压力，如果考虑在网壳结构的杆件中灌入混凝土即1．1钢管混凝土杆的模拟方法采用钢管混凝土杆件，则可利用钢管混凝土具有抗压强度高、良好通常将钢管混凝土杆采用