不锈钢-混凝土-钢双臂管等效截面计算

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1、52低温建筑技术2015年第11期(总第209期)DOI：10．13905／j．cnki．awjz．2015．11．019不锈钢一混凝土一钢双臂管等效截面计算卢召红，闫亮，张文福，于慧敏。，张光明(1．东北石油大学。黑龙江大庆163318；2．中国石油大庆石化公司。黑龙江大庆163714)【摘要l不锈钢一混凝土一钢中空夹层组合管作为一种新型构件，可用作水下输送管道、框架柱、桥墩柱等。这种新型结构形式充分的利用了钢与混凝土两种材料的优势。本文借鉴钢一混凝土组合结构构件的基本假定，利用等效截面换算法将有效宽度内圆

2、环形截面等效成工字型截面，简化了计算过程及复杂性，并为组合截面研究提供计算依据。【关键词】钢混组合结构；中空夹层组合管；等效截面换算法【中图分类号】TU398．9【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)11—0052—04EQUⅣALENTCRoSS-SECTIONCALCULATIoNoFSTALESSSTEEL．CoNCRETE．STEELHoLLoWSANDWICHCoMPoSITEPⅡ．ELUZhao．hong，YANLiang，ZHANGWEN．fu，YUHui．rain，ZHAN

3、GGuang．ming(1．NortheastPetroleumUniv．，HeilongjiangDaqing163318，China；2．PetroChinaDaqingPetrochemicalCompany，HeilongjiangDaqing163714，China)Abstract：Stainlesssteel—concrete—steelhollowsandwichcompositepipecanbeusedforunderwaterpipelines，Lamecolumns，bridgepie

4、randothercolumnasanewtypeofstructure．Thisnewstructurecanmakefulluseoftheadvantagesofthetwomaterialssteelandconcrete．Thispaperusedforreferencethebasicassumptionofsteel—concretecompositestructure．Usingtheequivalentcrosssectionconversionmethodtranslateanequiva

5、lentcircularcrosssectionoftheeffectivewidthtoI-shapedCROSS—section．Itsimplifiesthecomplexityofcalculationsandprocesses，andprovidesthebasisfortheresearchofthecorn—binationsection．Keywords：steel—concretecompositestructures；hollowsandwichcompositepipe；equivale

6、ntsec-tiona1conversionmethodO引言中的腿柱等主要受力构件。不锈钢一混凝土一钢中空夹层组合管(双臂管)其截面形式如图1所示。该管道通过钢材与混凝土不同材料之间的相互作用，能够充分发挥两种材料的力学性能。最外层不锈钢具有良好的防腐和耐久性能，E作为水中悬浮管道或埋地管道，对内部钢管具有良好Ec形心轴的保护作用。钢与混凝土之间协调工作，取长补短。中和轴混凝土的存在延后了钢材的鼓曲，避免了钢构件的局部失稳，使其稳定性得以提升。双层钢管对混凝土起到了的“套箍效应”，延迟了混凝土的开裂，在一定

7、程图1中空夹层组合管截面形式度上提高了混凝土的抗压能力，塑性和韧性得到了很大改善⋯。组合后的承载力要大于两者独立承载力该组合结构截面形式复杂，承载力计算比较繁的简单叠加。这种结构形式可用作水下、海底、跨越琐。本文采用等效截面换算法，将两种组合材料截面式油气输送管道系统；也可作为竖向受压构件，作为变换为一种材料构成的组合截面。可简化计算过程建筑的框架柱、桥梁结构的墩柱、基础桩及海洋平台及复杂性，用简支梁公式来处理组合构件的应力问题。[基金项目】国家自然科学基金(51178087)；黑龙江省教育厅科学技术研究项目

8、(12541068)卢召红等：不锈钢一混凝土一钢双臂管等效截面计算531计算模型建立2截面抗弯刚度换算在外层不锈薄钢受拉一侧边缘的应变达到屈服按变形前后构件的抗弯刚度相等，进行截面换强度之前，截面的平均应变符合平截面假定。夹层混算，将有效宽度内圆环形截面等效成工字型截面。如凝土与钢之间存在水平位移。在受压区，外侧薄钢局图3所示。部部分发生鼓曲之前，混凝土和钢管之间的相对滑移很小，可以忽略不计。外侧不