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1、圆中空夹层钢管混凝土柱的受箍作用分析第34卷第1期2006年2月浙江工业大学JOURNAIOFZHEJIANGUNIVERSITYOFTECHNOL0GYVol_34No.1Feb.20060圆中空夹层钢管混凝土柱的受箍作用分析徐汉勇.杨俊杰(浙江工业大学建筑工程学院,浙江杭州310032)摘要:根据经过前人通过大量实验验证过的结论,提出一些合理的假设,在此基础之上,利用修正弹性模量的方法来计入圆中空夹层钢管混凝土轴压构件承栽力的提高,并用能量法和最小势能原理从中导出在轴向压力作用下的圆中空夹层钢管混凝土中核心混凝
2、土的修正弹性模量.结果表明,修正弹性模量不但与核心混凝土的泊松比,截面半径及弹性模量有关,还与内外钢管的半径,内外钢管的厚度及弹性模量有关.关键词:内外钢管;核心混凝土;势能原理;修正轴压弹性模量中图分类号:TU398.6文献标识码:A文章编号:1006—4303(2006)01—001104Theanalysisofthehoopmechanismofconcrete-filleddoubleskinsteeltubularcolumnswithcircularsectionsXUHan—yong,YANGJun
3、—jie(CollegeofArchitectureandCivilEngineering,ZhejiangUniversityofTechnology.Hangzhou310032,China)Abstract:Basedonsomeconclusions,whichhavebeentestifiedthroughalOtofexperimentsdonepreviously,thepapershowssomerationalhypothesis.Fromthat,thepaperindicatesthathow
4、muchtheaxialbearingiSimprovedintheconcrete—filleddoubleskinsteeltubularcolumnswithcircularsectioncanbecalculatedbymodifyingtheelasticmodulus,andthemodifiedelasticmod—uluscanbededucebyusingminimumpotentialenergyprinciple.Theresultshowsthatthemodifiedelasticmodu
5、lusofconcrete—filleddoubleskinsteeltubularcolumnswithcircularsectioniSinfluencedbythePoisson"ratio,thesizeofthesection,themodelandelasticmodulusofthecoreconcrete,aswellastheradiusandthethicknessoftheouterandinnertube.Keywords:outerandinnertube;coreconcrete;pot
6、entialenergyprinciple;modifiedelasticmodulus引近几年来,随着钢管混凝土在高层建筑和桥梁等结构中的广泛应用以及对相应构件的深人研究,一种新型的钢管混凝土构件一中空夹层钢管混凝土(Concrete—FilledDoubleSkinSteelTuhes)逐渐受到广泛研究人员和工程技术人员的重视.该类结构是将两层钢管同心放置,并在钢管之间填充混凝土而形成的构件.中空夹层钢管混凝土构件具有承载能力高,耐火性能好,抗弯刚度大,自重轻等特点,适于用作海洋平台支架柱子,桥墩以及高层建筑中
7、的大直径柱,具有很好的工程应用前景.收稿日期:2005—04—19作者简介:徐汉勇(1981一),男,浙江.曝州人,硕士研究生,主要研究方向为钢混凝组合结构言日浙江工业大学第34卷1现有的研究成果按照截面形式的不同,通常分为圆形,方形和矩形中夹层钢管混凝土,如图1所示.国内一些学者来对该类构件的力学性能进行了一些研究,具体如下:外钢管(a)方中空夹层钢管混凝土(内方)外钢管厂_钢管混凝土(b)方中空夹层钢管混凝土(内圆)外钢管(c)圆中空夹层钢管混凝土(内圆)图1常见中空夹层钢管混凝土构件截面示意图文献[13对图1
8、(c)所示截面的轴压和偏心受压柱的力学性能进行了研究,文献[2]对图1(a)所示截面的偏心受压柱的力学性能进行了研究.这些研究都表明,与纯钢构件或纯钢筋混凝土构件相比,中空夹层钢管混凝土构件由于内外钢管对核心混凝土的约束作用,即内外钢管对核心混凝土的环箍作用,从而使核心混凝土的横向变形得到了有效的约束,使核心混凝土处于三向受压状态,大大提高了的抗压能力,同时
