孔肋加劲钢管混凝土柱轴压受力性能有限元分析

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1、西安理工大学学报JournalofXi’anUniversityofTechno1ogy(2O15)Vo1．31No．155文章编号：1006—4710(2015)01—0055—06孑L肋加劲钢管混凝土柱轴压受力性能有限元分析王振山，马晓明，刘赘，简政，马辉(西安理工大学土木建筑工程学院，陕西西安710048)摘要：普通钢管与核心混凝土粘结性能较低，构件的整体性较差，对受力性能造成一定影响。本文对钢管内壁的加劲肋进行开孔处理，使得混凝土在孔洞部位贯通粘结，形成多个剪切连接件，提高了钢管与核心混凝土的粘结作用，并有较强的拉结作用，增强了钢管的“套箍作用”以及构件的整体性。通过轴心受

2、压有限元分析发现：孔肋加劲钢管混凝土柱的最大应力位置靠近构件中部，整个构件的内力分布更加均匀。这种新型钢管混凝土柱构造简单，较普通形式构件拥有更高的承载力与变形能力。关键词：钢管混凝土柱；开孔加劲肋；有限元分析；极限承载力中图分类号：TU398文献标志码：AFiniteelementanalysisonaxialcompressivemechanicalbehaviorofconcretefiliedsteeltubularcolumnwithholesribstiffenerWANGZhenshan，MAXiaoming，L1UYun，JIANZheng，MAHui(Facult

3、yofCivilEngineeringandArchitecture，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：Thepoorbondingpropertiesofordinarysteeltubeandthecoreconcretehavehadlesseffectuponthestresspropertiesofintegralcomponents．Inthispaper，thestiffeningribontheinnerwal1ofstee1pipeisopenedwithsomeholes。SOastom

4、oretheconcreteholedthroughtheholesbonded，formedapluralityofshearconnectors，thuseffectivelyimprovingthebondingper—formanceofsteelandconcrete。increasingthe“confinementeffect”ofsteeltubeandthecompo—nentintegrity．Throughtheaxialcompressionfiniteelementanalysis，itisfoundthat：themaxi—mumstressofconc

5、retefilledsteeltubularcolumnwithholesribstiffenershouldbeclosetothecentra1sectionandthestressdistributionofthecomponentiSmoreuniform．Thisnewtypeofconcretefilledsteeltubularcolumnhassimplestructureascomparedwiththeordinaryform。withhashigherbearingcapacityanddeformability．Keywords：concretefilled

6、steeltubularcolumn；openedholesribstiffener；finiteelementanaly—sis；ultimatebearingcapacity钢管混凝土柱作为一种性能优良的组合构件，薄壁钢管混凝土柱的承载力。Manojkumar等[2]对凭借承载力高、重量轻、塑性、韧性好、耐疲劳、耐冲81根矩形和圆形钢管混凝土柱的受压性能进行试击、施工方便等诸多优点，在高层结构、桥梁、地下工验研究，并将试验和规范计算结果进行比较。Ser—程及港口等建筑中，有着广阔的应用前景。近年来，kanTokgoz等对16根普通方钢管和添加钢纤维众多学者对椭圆形、带拉杆式、哑

7、铃型、L形、T形和的钢管混凝土柱进行轴压和偏压试验研究。Y．M．超大薄壁等新型截面形式以及高强混凝土、FRP、Hu_4对12根FRP钢管混凝土柱的受力性能、极限GFRP、钢纤维、海砂混凝土等新材料钢管混凝土柱承载力和破坏形式进行研究。KianKarimi_5]研究的受压性能展开了研究。了GFRP钢管混凝土柱的受力性能、极限承载力和C．Petrus等_1]对带加劲肋薄壁钢管混凝土的破坏形式等。BrianUyE。对不锈钢钢管混凝土柱进受力性能进行试验，研究表明加劲肋可有效