钢管混凝土构件自应力及承载力分析研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015年第9期(总第311期)混凝土混凝土制品Number9in2015(TotalNo．311)ConcreteCoNCRETEPR0DUCTSdoi：10．3969／j．issn．1002—3550．2015．09．035钢管混凝土构件自应力及承载力分析研究王腾。杨鑫。周茗如，魏晓军(兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室，甘肃兰州730050)摘要：介绍了钢管混凝土的受力特征，然后，在确定了钢材和核心混凝土应力一应变关系模型的基础上，利用有限元软件ABAQUS建立了钢

2、管混凝土力学性能模型，通过ABAQUS软件模拟得出了各构件荷载位移全曲线，以及各个构件的承载力状况。最后，把模拟结果与试验结果进行了对比。结果表明，该有限元模型可以很好地模拟钢管混凝土中核心混凝土自应力及承载力工作机理。关键词：钢管混凝土；ABAQUS；自应力；承载力中图分类号：TU528．7文献标志码：A文章编号：1002—3550(2015)09—0126—04Studyonself—stressandbearingcapacityofconcretefilledsteeltubecomponentWANGTen

3、g，YANGXin，ZHOUMingm，WEIXiaojun(KeyLaboratoryofDisasterPreventionandMitigationinCivilEngineeringofGansuProvince，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Itpresentedastudyonthemechanicalbehaviorofconcrete—filledsteeltube．First．brieflyintroducedt

4、heconcretefilledsteeltubemechanicalcharacteristics．Thenthestress—strainrelationshipofsteeltubeandconcretecorewasidentified．andafiniteelementmodelonthemechanicalbehaviorofconcrete—filledsteeltubewasdevelopedusingABAQUS．Load—displacementwholeprocesscurveandbearin

5、gcapacitystatusofeachcomponentweregotthrou曲usingABAQUSsoftware．Basedonthecomparisonbetweentheresultsfromfiniteelementanalysismodelantests．Theresultsshowthatthefiniteelementmodelcanwellsimulateself—stressofcoreconcreteandbearingcapacityworkingmechanisminconcrete

6、filledsteeltube．Keywords：concrete—filledsteeltube；ABAQUS；selfstress；bearingcapacity过ABAQUS软件分析了钢管混凝土的自应力及承载力状况，同时利用现场试验对模拟结果进行了验证。钢管混凝土就是向钢管内灌入混凝土，形成钢管与混1ABAQUS模型建立凝土共同作用的机理，其实质是钢管对核心混凝土的约束。在钢管与混凝土的相互作用过程中，核心混凝土在钢1．1混凝土升温应力一应变关系管的约束下，产生套箍作用，造成核心混凝土处于三向受韩林海等根据对钢

7、管混凝土柱耐火极限试验结果压状态，从而提高了混凝土的压缩变形能力和抗压强度。的试算，发现可以采用常温下的表达式，来描述混凝土在同时由于钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝恒高温受压情况下的应力一应变关系模型，从而提出了高土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏，构件的延性性能明温下钢管混凝土的应力一应变关系。笔者采用ABAQUS显改善，而钢管借助核心混凝土的支撑作用，增强了其稳软件并结合现场试验多次模拟试算，发现要达到相应的膨定性，改变了空钢管的失稳状态，从而提高了构件的承载胀效果所应施加的温度荷载通常在几十摄氏度，远小

8、于能力。200oC。笔者通过将模拟的核心混凝土温度值带人韩林海由于混凝土本身存在收缩徐变等现象，造成实际工程提出的钢管混凝土升温本构模型中，发现其峰值应力与极中出现混凝土与钢管壁脱空导致紧箍力出现太迟的现象。限应变大小和常温下的钢管混凝土相差很小。所以为了方采用膨胀水泥或加入膨胀剂后，在膨胀作用下钢管的套箍便研究钢管混凝土构件承载力，本研究所研