钢管初应力及混凝土自应力对钢管混凝土构件承载力影响分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com公路交通技术2014年6月第3期TechnologyofHighwayandTranspo~Jun．2014No．3钢管初应力及混凝土自应力对钢管混凝土构件承载力影响分析邵京，周水兴(重庆交通大学土木与建筑学院，重庆400074)摘要：通过在钢管上施加均布面荷载和对混凝土施加温度荷栽分别模拟钢管初应力和混凝土自应力，利用ANSYS有限元程序建立钢管混凝土构件实体模型，分析钢管初应力和混凝土自应力对钢管混凝土构件承载力影响规律，在此基础上拟合钢管混凝土构件承载力计算公式，相对于数值结果而言

2、，该拟合计算公式具有较高的精度。关键词：钢管混凝土；钢管初应力；混凝土自应力；承载力分析；承载力计算公式文章编号：1009—6477(2014)03—0059—07中图分类号：U441．5文献标识码：AAnalysisforlnfluencesoflnitiaIStressofSteelTubesandSelf—stressofConcreteOnBearingCapacityofConcrete-filledSteelTubularMembersSHA0Jing．ZHOUShuixingAbstract：Thispape

3、rsimulatesinitialstressofsteeltubesandself—-stressofconcretebyapplyingloadofuniformlydistributionsurfaceandapplyingtemperatureloadonconcrete，establishestheentitymodelofconcrete-filledsteeltubularmembersbymeansofANSYSfiniteelement，andanalyzesthelawsofinfluencesofin

4、itialstressofsteeltubesandself—stressofconcreteonconcrete—filledsteeltubularmembers，andonthisbasisfitscomputationalequationforbearingcapacityofconcrete-filledsteeltubularmembers．Relativetonumericalresult，thisfittedcomputationalformulahashigheraccuracy．Keywords：ste

5、eltubeconcrete；initialstressofsteeltube；self-stressofconcrete；analysisofbearingcapacity；computationalequationforbeanngcapacity钢管混凝土结构具有承载力高、抗震性能好、施构件的承载力影响，国内已经开展了相关的理论和工方便等优点，在高层建筑、桥梁工程中应用广试验研究J。周水兴等基于非线性问题的平衡泛¨J。然而，管内混凝土是在已经架设好的空钢管方程和空间梁单元非线性几何方程，提出了用组合立柱或空钢管拱肋基

6、础上灌注的，在形成钢管混凝空间梁单元法分析钢管初应力对钢管混凝土拱桥承土组合材料前，空钢管截面中因在制作过程中已经载力的影响，并给出了承载力计算公式。此外，周水存储了一定的初应力，将会影响钢管混凝土结构承兴等。。还通过试验和理论分析提出了自应力钢管载力』。处于封闭状态下的管内混凝土受到其收混凝土本构关系和构件承载力计算公式。但迄今为缩徐变的影响，导致管内混凝土在低应力状态下的止，国内外尚未见同时考虑钢管初应力和混凝土自脱空，不仅使钢管混凝土计算理论与实际不符，而且应力对钢管混凝土构件承载力影响进行研究的相关也会降低其结构承

7、载力。为避免管内混凝土的脱报道。空，利用自应力混凝土，使其在低应力状态下处于三本文在文献[1O]给出的自应力钢管混凝土本向受压状态，充分发挥钢管的约束套箍作用，可达到构关系模型基础上，应用ANSYS有限元程序，同时提高钢管混凝土结构承载力和工作性能的目的J。考虑钢管初应力和混凝土自应力的影响，对钢管混针对钢管初应力和混凝土自应力对钢管混凝土凝土构件承载力进行分析，在此基础上拟合出构件基金项目：重庆市教委科技项目(KJ120412)收稿日期：2013—12—17作者简介：邵京(1989一)，男，浙江省金华市人，在读研究生学兔

8、兔www.xuetutu.com公路交通技术2014车承载力计算公式，为今后自应力钢管混凝土构件设计提供参考。2有限元模型建立2．1单元划分1钢管与自应力混凝土的本构关系本文仅研究圆形钢管混凝土构件，为减少单元1．1钢材本构关系数目，提高计算效率，取1／4圆柱体模型。单元划分钢管中采用的Q235、Q34