双钢管混凝土柱受力分析及截面设计

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1、第39卷第3期四川建筑科学研究2013年6月SichuanBuildingScience双钢管混凝土柱受力分析及截面设计蔡奇，张玉芬。，刘一颖。(1．北京市市政工程研究院，北京100037；2．清华大学土木系，北京100084；3．海军工程质量监督站，北京100161)摘要：阐述了双钢管混凝土的研究现状，比较单钢管混凝土分析了双钢管混凝土柱的受力机理，探讨双钢管混凝土在极限状态下混凝土和钢管各自的应力状态。由于双钢管混凝土柱中有两个不同的钢管嵌套，其承载力必然与它们的组合效果有关。引入体积变形系数得出截面形式的最佳组合状态，可供工程设计应用参考。关键词：双钢管混凝土；轴压机理；变形；承

2、载力中图分类号：TU398文献标志码：A文章编号：1008—1933(2013)03—001—03BehavioranalysisandsectiondesignofconcretefilledtwinsteeltubescolumnCAIQi，ZHANGYufen，LIUYiying(1．BeringMunicipalEngineeringResearchInstitute，Beijing100037，China；2．DepartmentofCivilEngineering，TsinghHaUniversity，Beijing100084，China；3．NavyConstructi

3、onBureauQualitySupervisionStation，Beijing100161，China)Abstract：Basedontheresearchstatusoftheconcretefilledtwinsteeltubulatcolumns，itsmechanismwasstudiedincomparisonwithconcretefilledsinglesteeltubularcolumn．Thestressesofconcreteandsteltubeswereanalyzedrespectivelyunderthelimitstateofthecomposite

4、columns．Becausetherearebothouterandinnersteltubestoconfinetheconcrete，thecompressivecapacityhasinevitablerelationshipwiththecombinationofthetwintubes．Basedontheassumptionthatthebulkmodulusoftheconfinedconcretevarieswithtllevolumeoftheconcrete．theoptimalsizesofthestandardinnerandoutersteeltubesCa

5、nbeobtained．Theresultscanbehelpfultotheengineeringapplicationoftheconcretefilledtwinsteeltubescolumns．Keywords：concrete-filleddoublesteeltubes；axialbehavior；deformation；bearingcapacity较强的理论意义和工程价值。O前言近年来双钢管混凝土结构得到了研究和应用，钢管混凝土以承载力高、塑性和抗震性能好、经文献[2]对内圆外圆双钢管高强混凝土柱进行了试济效果显著和施工简便等优点被工程界重视并广泛验研究并提出了轴压承

6、载力近似计算公式，并对双应用于工业厂房柱、桥梁和各种构架柱等实际工程钢管混凝土柱轴压承载力的影响因素进行了分析研中J。随着其在高层建筑、大跨桥梁等结构工程中究。文献[3]进行了内圆外圆双钢管混凝土短柱的越来越广泛的应用，柱承受的荷载越来越大，这就要轴心受压试验，给出了轴心受压双钢管混凝土短柱求柱不但具有很高的承载力而且还要有较好的延的荷载一位移全过程数值分析和正截面承载力计算性。因此出现了由同心设置的内、外圆钢管构成的公式。文献[4]对内圆外方的双钢管混凝土长柱和轴心受压双钢管混凝土结构，可以在不改变截面尺短柱做了静力试验，结合有限元分析结果，建立了双寸的情况下明显提高组合柱的承载力和

7、延性，具有层钢管混凝土柱的承载力计算公式。文献[5]在实验研究的基础上，进行了多圆钢管混凝土柱的力学性能和承载力计算分析。本文则通过分析单、双钢收稿日期：20124)1—13作者简介：蔡奇(1980一)，男，硕士，高级工程师，研究方向为工程管混凝土柱受力机理，探讨在钢管混凝土极限状态质量控制、鉴定评估与研究。下混凝土和钢管各自的应力状态；由于双钢管混凝基金项目：国家自然科学基金(51008027)；中央高校科研业务费资助项目(CHD2011ZD