钢管初应力对钢管混凝土压弯构件力学性能的影响研究

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1、摘要随着钢管混凝土的理论研究不断深入和完善，钢管混凝土结构在我国的应用己经越来越广泛。在多层或高层钢管混凝土结构的实际工程中，一般都是先安装空钢管，在安装施工完若干楼层结构后，再向管内浇灌混凝土。因此，就出现了在钢管和混凝土共同受荷前，空钢管就预先承受纵向压力(包括自重、施工荷载等)，在钢管中产生了初应力。钢管初应力对钢管混凝土工作性能的影响已成为工程界关心的热点问题之一。本文具体进行了以下几个方面的工作:I建立了考虑钢管初应力影响时钢管混凝土构件荷载一变形全过程关系曲线的数值分析模型;2进行了14个有或无初应力的方钢管混凝土构件的试验研究，

2、理论计算结果与试验结果吻合良好;3分析了长细比、截面含钢率、钢材屈服强度、混凝土强度、荷载偏心率和初应力系数等因素的影响;4提出了考虑钢管初应力影响时钢管混凝土构件承载力实用验算公式。关键词:钢管混彩应力.}燕续系:‘/-荷载。变形关系曲线;钢va}j7.}:钢管初应力!7;承载力侧厂AbstractAbstractConcrete-filledsteeltubular(CFST)columnshavebetterstructuralperformancethanthatofbaresteelorreinforceconcrete.Theus

3、eofCFSTstructurehasbecomewidespreadinthepastfewdecades.Inpractice,firstlyhollowsteeltubesarefixedcommonly，concreteinsteeltubesiscastedsecondly.So,theactualstateofconcrete·filledsteeltubeonloadisalwaysthatthereispre-stressinsteeltube.Thesemembersaresusceptibletotheeffectsofp

4、re-stressinthesteeltubeduetoconstructionload.Theinfluenceofpre-stresshasbecameoneofhotspotproblemscaredinengineeringcircles.Inthispaper:1.Amechanicsmodelfortheload-deformationrelationshipcurvesconsideredpre-stressinthesteeltubeoftheCFSTcolumnsandbeam-columnswasestablished.2

5、.Anexperimentalstudyon14squareCFSTmemberswithandwithoutpre-stressinsteeltubewascarriedout.Acomparisonofresultscalculatedusingthismodelshowsgoodagreementwithtestresults.3.Basedonthetheoreticalmodel,efectsofinfluenceofslendernessratio,thechangingsteelratio,strengthofthesteela

6、ndtheconcrete,loadeccentricityratioaswellaspre-stresscoeficientonthebearingcapacityofthemembersconsideringinfluenceofpre-stressinsteeltubewasdiscussed.4.AkindofsimplifiedmodelonthebearingcapacitycalculationsofcircularandsquareCFSTbeam-columnswithpre-stressefectsconsideredwa

7、ssuggested.Keywords:concrete-filledsteeltube(CFST);relationshipofstressandstrainload-deformationrelationship;pre-stress;pre-stresscoeficient;bearingcapacity11------~----咨兽驻擎理物理量名称及符号表AsNcAc钢管截面面积钢管混凝土构件中混凝土承担Asc核心混凝土截面面积Nc的轴压力B钢管混凝土截面面积钢管混凝土构件轴压稳定承载D方钢管混凝土截面外边长力Ne圆钢管混凝土截面外直

8、径钢管混凝土构件承载力试验值"玛Es荷载偏心距钢管混凝土构件承载力计算值NsEc钢材弹性模量构件中钢承担的轴压力NuEsc混凝土弹性模量轴心受压构件强度承载力Esc