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《钢管初应力对钢管混凝土压弯构件承载力的影响研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第36卷第4期土木工程学报Vol.36No.42003年4月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALApr.2003钢管初应力对钢管混凝土压弯构件承载力的影响研究韩林海尧国皇(福州大学)摘要钢管初应力对钢管混凝土力学性能影响一直是众所关注的问题之一。首先进行了钢管初应力对方钢管混凝土压弯构件力学性能影响的试验研究,然后对考虑钢管初应力影响时,圆形和方形钢管混凝土压弯构件的荷载2变形关系曲线进行了理论分析,计算结果得到试验结果的验证。在此基础上,分析了初应力系数、构件长细比、截面含钢率,荷载偏心率、钢材和混凝土的强度等因素的
2、影响规律,最终提出考虑初应力影响时,圆形和方形钢管混凝土压弯构件承载力的实用验算方法。关键词钢管混凝土初应力压弯构件承载力中图分类号:TU528159文献标识码:A文章编号:10002131X(2003)0420009210EFFECTOFINITIALSTRESSONBEARINGCAPACITYOFCONCRETE2FILLEDSTEELTUBULARBEAM2COLUMNSHanLinhaiYaoGuohuang(FuzhouUniversity)AbstractTheeffectofinitialstressonthebearin
3、gcapacityofconcrete2filledsteeltubular(CFST)beam2columnsarestudiedinthepaper.Itisfoundthatthesemembersaresusceptibletotheeffectofinitialstressduringconstruction.Theload2deforma2tioncurveofaCFSTbeam2columnisproposed.Thecomputingresultsareshowningoodagreementwiththatofthete
4、st.Basedonthetheoreticalmodel,influenceoftheinitialstressratio,slendernessratio,strengthofthematerials,andsectionalsteelratioarediscussed.Atlast,formulasfortheultimatestrengthofaCFSTbeam2columnconsideredtheeffectofinitialstressaredeveloped.Keywords:concrete2filledsteeltub
5、e,initialstress,beam2column,ultimatestrength响问题一直是工程界关注的热点问题之一。合理确1概述定钢管初应力对钢管混凝土构件力学性能的影响将对更安全合理地应用钢管混凝土结构和施工组织具多、高层建筑中采用钢管混凝土柱时,往往是有重要意义。先安装空钢管,然后安装梁,并进行楼板的施工。为了加快施工进度,提高工作效率,通常是先安装若干层空钢管柱,然后再在空钢管中浇灌混凝土。图1所示为一种典型的多、高层建筑中钢管混凝土柱施工方式示意图。这样,在混凝土凝固、与其外包钢管共同组成钢管混凝土构件之前,由于施工荷载
6、和湿混凝土自重等因素,可能会在钢管内产生沿纵向的初压应力(以下简称钢管初应力)。此外,钢管混凝土拱桥施工时,往往也是先安装空钢管拱肋,然后再浇筑钢管内的混凝土,同样也会产生钢管初应力。上述初应力对钢管混凝土构件力学性能的影图1钢管混凝土柱施工示意图收稿日期:2001-09-15本项目得到福建省科技计划重大项目(2002H007)的资助Fig11Concrete2filledsteeltubeinconstruction·10·土木工程学报2003年钢管初应力对钢管混凝土构件力学性能和承载和方形钢管混凝土压弯构件的荷载2变形关系曲线进力的影
7、响的验算方法在世界各国规程中大都没有合行计算分析。在此基础上,分析初应力系数、构件[1]理地反映。文献[2]进行了钢管应力对圆钢管混长细比、截面含钢率,荷载偏心率、钢材和混凝土凝土轴压力学性能影响的理论分析和试验研究,结的强度等因素的影响规律,最终推导考虑初应力影果表明钢管初应力对圆钢管混凝土轴压力学性能有响时圆形和方形钢管混凝土压弯构件承载力的实用一定影响,但对轴压强度承载力影响不大。文献验算方法。[3]进行了29个圆钢管混凝土偏压构件的试验研究,结果表明,初应力对圆钢管混凝土偏压构件的承载2试验研究力有较大影响。文献[4]对钢管带初应
8、力的钢管混凝土压弯扭构件的荷载2变形关系进行了非线性有限211试验概况元分析,较为深入地认识了这类构件的力学性能。共进行了19个方钢管混凝土试件的试验,试件文献[5]研究了钢管初应力对圆钢管混