钢管混凝土柱施工模拟分析

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1、低温建筑技术2011年第l2期(总第162期)钢管混凝土柱施工模拟分析周江(同济大学建筑工程系．上海200092)【摘要】根据钢管混凝土的施工特点，引入合理的计算假定，运用ANSYS软件建立有限元模型，分析了管内混凝土在未结硬前对空钢管的影响，为今后开展钢管混凝土施工分析提供新思路。【关键词】钢管混凝土；施工分析；ANSYS有限元分析【中图分类号】TU375．3【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2011)12一OO44—03CoNSTRUCTIONSD江ULATIoNANALYSISOFCoNCR

2、ETE．FILLEDSTEELTUBEZHOUJiang(DepartmentofBuildingEngineering，Ton~iUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Accordingtotheconstructioncharacteristicofconcrete—filledsteeltube，duetosomera—tionalassumptions，thispaperfoundfiniteelementmodelbyANSYS，analysedtheefe

3、ctfromwetcon—cretetothesteeltube，whichcarriesoutnewideasforfutureresearch．Keywords：concrete—filledsteeltube；constructionanalysis；ANSYSfiniteelementanalysis钢管混凝土柱在高层建筑的应用越来越多，而现在的混凝土结构，在施工过程中，空钢管不但要求承受上部结构建筑结构设计，一般只通过软件本身的施工模拟(如PKPM的恒载及施工荷载如图1所示，在灌注混凝土过程中还要承中

4、的模拟施工加载1，模拟施工加载3)粗略地考虑施工阶受湿混凝土的侧向压力，在形成钢管混凝土之前，空钢管中段对结构性能的影响，很少进行施工专项分析。对于钢管已经有了一定的初应力与初变形。混凝土浇注过程中对空土边缘构件配筋砌体墙片有较好的滞回耗能能力。试验研究及分析；②带混凝土边缘构件的配筋砌体墙片具(3)墙片的刚度退化。将循环荷载下每次循环顶点有饱满的滞回曲线，能够很好的吸收耗散能量，表现出较好的割线刚度定义为等效刚度，由墙片滞回曲线获得的等效的抗震性能；③带混凝土边缘构件的配筋砌体墙片刚度退刚度随变形的增加而减小

5、。在墙片进入通常所说的弹塑性化比配筋砌体抗震墙的慢，并且具有更好的延性性能。阶段之前墙片的刚度就有一定程度的降低，当墙片第一条裂缝出现时的开裂刚度约为弹性刚度的45％～60％，达到参考文献极限荷载时，墙片刚度退化更加严重，此时的刚度平均仅为[1]GBJ129—90，砌体基本力学性能试验方法标准[s]．弹性刚度的10％，如图5所示。[2]GB50003—2001，砌体结构设计规范[s]．[3]孙恒军．配筋砌体基本力学性能及墙片抗震性能的试验研究160[D]．上海：同济大学土木工程学院，2002．_吕20[4]何明

6、春，程才渊．带混凝土边缘构件的配筋砌体剪力墙抗弯性能的有限元分析[J]．佳木斯大学学报，2010，28(5)：684．至80[5](18层砼小型砌块配筋砌体建筑工程试验研究》课题组．18层畏40砼小型砌块配筋砌体建筑工程试验鉴定资料[Z]．1998．0[6]杨伟军．混凝土砌体配筋砌体抗震墙研究及砌体结构可靠性01002003o0分析[D]．长沙：湖南大学，2000．荷载／kN[7]朱伯龙．钢筋混凝土非线性分析[M]．上海：同济大学出版社，图5抗弯墙片的刚度退化曲线1985．3结语[收稿日期]2011—08一l2

7、通过两片带混凝土边缘构件墙片的抗弯试验，可知：①[作者简介]陶倍林(1986一)，男，河南叶县人，硕士，研究方带混凝土边缘构件的配筋砌体墙片的刚度对其变形和地震向：砌体结构抗震。作用有着重要意义，但目前对此研究较少，需要作较深入的周江：钢管混凝土柱施工模拟分析45钢管会产生静水压力与泵压，在实际工程中已经有了由于左侧方钢管角部边界主要与连接条件有关』，为安全起见，没有考虑或没有充分考虑钢管混凝土的施工力!学性能而出在有限元分析中连接处边界取为铰接。现的工程事故⋯。本文通过ANSYS建立空钢管施工阶段2参数分析的

8、有限元模型，分析了混凝土灌注高度、板件宽厚比、柱中分析了泵送层数，钢管柱壁板件宽厚比，钢管柱中间侧间约束等参数对钢管混凝土柱施工性能的影响。向支撑对钢管壁侧向位移的影响。2．1泵送层数对钢管侧向位移的影响在本节分析中考虑泵送层数分别为1、3、5、7、9层，层高组￡取4m，湿混凝土容重取为24kN／m’，方钢管b=0．5m，t=0．O15mm，分析结果如图3所示。空钢管内环向压力的大小主