文档介绍：第卷第期四川建筑科学研究
年月
轴心受压方钢管一钢骨混凝土组合长柱力学
性能的非线性有限元分析
雷劲松,姜嘉龙,王杰,罗文霞
.西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳;
.中煤科工集团重庆设计研究院,重庆
摘要:基于钢管一钢骨高强度混凝土轴压组合长柱轴压试验,利用大型有限元软件建立三维有限元数值
分析模型,并对建立的模型进行非线性有限元数值模拟,分析方钢管一钢骨高强度混凝土组合长柱在轴心压力作用
下的力学性能。有限元计算出来的荷载一轴向应变曲线、极限承载力和延性系数与试验结果吻合较好,证明所建立
三维有限元模型和分析结果是可靠有效的;在此基础上,利用有限元模拟对若干影响组合长柱受力性能的因素进
行了分析。研究表明:组合长柱截面含骨率与混凝土轴心抗压强度对方钢管一高强度混凝土组合长柱的荷载一轴向
应变曲线、极限承载力和延性系数有重要影响;随着方钢管厚宽比的增大,方钢管一高强度混凝土组合长柱的屈服
承载力和极限承载力均有明显的增加。
关键词:组合长柱;轴心受压;非线性有限元分析;极限承载力
中图分类号:. 文献标志码: 文章编号:———
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对根方钢管混凝土柱进行了轴压试验
引言
研究,并对拥有不同厚宽比、钢材以及混凝土强度的
国内外许多学者对钢一混凝土组合柱受力性能方钢管混凝土柱做了初步分析;荆树英、郑小庆
进行了一系列试验和理论研究,讨论分析了钢一混凝等对根方钢管混凝土短柱进行了轴压与偏压
土组合柱的轴压极限承载力及其力学性能,在此基试验研究,并通过厚宽比和偏心距的变化,研究了其
础上提出了该型组合柱的设计方法及构造要求。对方钢管混凝土短柱受力性能的影响;韩林海、陶
忠对方钢管混凝土轴压柱进行了力学性能的理
收稿日期:—论分析与试验研究,并提出了以约束效应系数来表
作者简介:雷劲松一,男,博士,教授,研究方向:结构工程。达约束作用的大小。朱美春、王清湘等分别对型
通讯作者:姜嘉龙一,男,湖南湘潭人,硕士,研究方向为结构
工程。.。钢一方钢管自密实高强度混凝土轴压组合长柱进行
—: . 了一系列拟静力试验研究,分析了长细比对组合长
四川建筑科学研究第卷
柱的轴压稳定性能。本文根据文献的试验研究试验机上承压板
结果,利用有限元分析软件对方钢管一钢骨
高强度混凝土轴压组合长柱进行非线性有限元分
方钢管钢骨高强
析,其计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上, / 度混凝土组合柱
对可能影响该型组合长柱轴压受力性能的几何参数
及材料参数做参数分析。模拟结果显示:本文基于
所建立的三维有限元模型是有效的,组合长
柱截面含骨率大小、核心混凝土抗压强度以及方钢
管厚宽比等因素对方钢管一钢骨高强度混凝土组合
长柱的轴压受力性能影响显著。
图试件加载示意
试验概况及有限元模型建立.
. 试验概况
文献选用方钢管、号工字型钢以及高强表钢管材料参数
度混凝土组成了组合柱设计的新模式。本文选用其
中两个试件型号一、一,其具体截面