高刚度钢管混凝土的性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2012年第5期(总第271期)混凝土理论研究Number5in2012(TotalNo．271)ConcreteTHEORErICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002—3550．2012．05．015高刚度钢管混凝土的性能研究黄民元(中南林业科技大学土木工程与力学学院，湖南长沙410004)摘要：通过Ansys有限元模型，以钢管混凝土结构为研究对象，对钢管混凝土刚度的影响因素进行了研究。主要内容如下：钢管混凝土刚度的大小，对结构力学性能的影响比较敏锐，要避

2、免刚度削弱所带的工程危害；对钢管混凝土结构刚度的保障，提出了“强、流、密”的原则，即：高强度的外部钢管，以及高流动、高密实的内在自密实混凝土等，并提出了一些具有参考性的工程建议。关键词：钢管混凝土；高刚度；刚度削弱；高流动；高密实；自密实混凝土中图分类号：TU528．59文献标志码：A文章编号：1002—3550(2012)05—0047—03PropertiesresearchofthehighstiffnessconcretefilledsteeltubularHUANGMin-~man(SchoolofCivilEn

3、gineeringandMechanics，CentralSouthUniversityofForestryandTechnology，Changsha410004，China)Abstract：ThroughtheAnsysfinheelementmodel，withtheconcretefilledsteeltubularstructureastheresearchobject，theinfluencingfactoroftheconcretefilledsteeltubularstiffnessisstudied．T

4、heprimarycontentsareasfollows：thestiffnesssizeoftheconcretefilledsteeltubularisquitekeentothestructuremechanicsperformance。Sinfluence，wemustavoidtheprojectharmofthestiffnessweaken；Totheconcretefilledsteeltubularinstiffnesssafeguard，theprinciplesareproposedin“stron

5、g，fluid，dense”，namely：highstrengthexteriorsteelpipe，aswellashighflowingandhi【gh—densityofinternalselfcompactingconcreteetc．，andsomereferentialsuggestioninengineeringareproposed．Keywords：concretefilledsteeltubular；hi曲stiffness；stiffnessweaken；highflowing；high—densi

6、ty；selfcompactingconcrete0引言钢管混凝土(cFsT)结构，是由钢和混凝土两种材料构成的极具优势的组合型式。钢管混凝土的脱空问题，一直是影响结构刚度／／／／／／的关键因素。尤其在温度作用、收缩及徐变的影响下，钢管与混凝工土之间的协同作用会大大降低，结构整体刚度的变化明显口-2]。随着结构新材料的发展，钢管混凝土原材质量上的缺陷、图1桁架钢管混凝土悬臂梁示意不足已得到很大改善。鉴于钢管混凝土的实用价值，加强对钢管在均布荷载自重g与集中力F的作用下，桁架钢管混凝土混凝土性能上的研究是十分必要的。本试验对

7、钢管混凝土的脱悬臂梁悬臂端的位移为嗍：空影响、如何获高的结构刚度值，及钢管混凝土脱空的刚度处△=_△l—2--理等问题进行了相应研究，为实践工程提供了有利的指导。s[44(手)～]望+3[4(手)一]㈩见1钢管混凝土刚度对结构性能的作用在钢管混凝土结构的研究中，如何获得高刚度的储备值，成式中：E。——核心混凝土的弹性模量；为工作开展的重心。，c——核心混凝土的惯性矩；1．1刚度性能的削弱——钢管的弹性模量；钢管混凝土自身的刚度大小，影响着结构的整体承载及截——钢管桁架对截面形心的惯性矩。面变形，这些因素的影响直接关系到结构

8、的安全属性。当混凝土(均布荷载q。)出现脱空现象时，外力的作用单独显著的刚度下降，会导致结构局部的挠度超过规范的允许由钢管来承担，钢管所产生的位移值为：值，并危及到可用性的承载力，造成结构某些部位的损伤及安△一(q-4q~)L4+旦一——————●、‘，(2)全隐患。刚度值的下降，所引起的内力不利影响，