鋼管混凝土論文：管壁寬厚比對矩形鋼管混凝土柱軸壓承載力影響分析

1、論文發(fā)表專家一鋼管混凝土論文：管壁寬厚比對矩形鋼管混凝土柱軸壓承載力影響分析摘要：通過揭示鋼管管壁寬厚比對矩形鋼管混凝土柱承載力的影響，找出管壁寬厚比與軸壓承載力提高系數(shù)B之間的關(guān)系，以期對軸壓承載力提高系數(shù)B的約束作用進行評價；采用三維非線性有限元分析軟件對3組選定的矩形鋼管混凝土軸心受壓短柱進行模擬分析得出：管壁寬厚比對矩形鋼管混凝土短柱軸壓承載力提高系數(shù)B的影響總體上隨寬厚比的增大而減小，在10-40和85-120兩個區(qū)段內(nèi)軸壓承載力提高系數(shù)B均趨于穩(wěn)定，在40-80之間呈線性遞減。關(guān)鍵詞：鋼管混凝土；寬厚比；軸壓承載力1前言矩形鋼管混凝土除具有鋼管混凝土的一般優(yōu)點外，還有梁柱節(jié)點構(gòu)造相

2、對簡單、可靠，抗側(cè)剛度較大，能較好地實現(xiàn)強柱弱梁原則的優(yōu)點，因此深受工程界歡迎。在我國，與矩形鋼管混凝土相關(guān)的規(guī)范主要有鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(dl/t5085-1999)1、戰(zhàn)時軍港搶修早強型組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(gjb4142-2000)2、矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(cecs159:2004)3。由于分析的角度不同，以上幾種規(guī)范在計算矩形鋼管混凝土柱軸壓承載力時采取的方法也不同。近年來，國內(nèi)外學者通過理論研究與試驗分論文發(fā)表專家一析發(fā)現(xiàn)，受矩形鋼管約束混凝土其強度有所提高，柱軸壓承載力也有所增大，但這種提高作用的機理復雜。為探求提高作用的機理，研究人員通過試驗分析與理論研究，重點探討了矩

3、形鋼管混凝土柱軸壓承載力與材料等級、截面長寬比、約束效應系數(shù)等因素的關(guān)系4，并取得一系列的研究成果。本文通過采用三維有限元分析軟件對三組（每組18個）矩形混凝土軸心受壓柱進行模擬分析，從而揭示出鋼管管壁寬厚比（h/t、b/t）與軸壓承載力提高系數(shù)B之間的數(shù)值關(guān)系，以期對矩形鋼管混凝土柱的設(shè)計提供參考。2有限元計算分析2.1試件狀況試件的主要參數(shù)為鋼管管壁的寬厚比（h/t）,選定其值從10-120逐步增加。為保證矩形鋼管混凝土短柱軸壓承載力的準確性，所選擇構(gòu)件長度必須適宜。過長產(chǎn)生壓彎變形，過短則又會出現(xiàn)端部效應，兩者均影響軸壓承載力。參考韓林海、楊有福所編寫的現(xiàn)代鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)5,構(gòu)件長設(shè)

4、計為截面長邊的3倍，即l/h=3（截面的長短邊比h/b2）。試件按材料組合（q235和c40、q345和c50、q390和c60）分為三組，三組構(gòu)件尺寸均相同，每組18個，尺寸分布如表1所示；主要材料指標見表2所示。2.2材料本構(gòu)關(guān)系選取論文發(fā)表專家一根據(jù)文獻6，本文將鋼材的應力-應變曲線簡化為彈性階段，彈塑性段，塑性段，強化段和二次塑流5個階段，如圖1所示，其中ee=0.8fy/es,e1=1.5e,e2=10e,ee3=100ee?；炷敛捎胊baqus中的塑性損傷模型，由于混凝土材料的復雜性，其本構(gòu)關(guān)系也因為受力狀態(tài)的不同而不同，核心混凝土處于矩形鋼管的圍壓作用下，因此受壓曲線采用韓林海提出的約束混凝土本構(gòu)模型，而受拉曲線則采用單軸作用下受拉本構(gòu)模型13，如下圖2和圖3所示。2.3模型的建立與求解712使用abaqus進行分析之前，對模型作如下假定：(1) 鋼管和混凝土之間完全粘結(jié)，無相對滑移，即符合平截面假定；(2) 鋼材和混凝土的縱向應力應變關(guān)系模型按2.2給的本構(gòu)關(guān)系模型計算；(3) 只考慮縱向平衡和變形協(xié)調(diào)條件，即內(nèi)外力平衡條件；(4) 鋼管焊縫質(zhì)量良好，不考慮焊接對母材的影響。采用分離