文档介绍：方钢管高强混凝土轴压中长柱的非线性有限元分析李帼昌狄成义窍咝杂邢拊7治瞿P偷慕材料本构模型的选择钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而成的一种新型组合结构。钢管混凝土按截面形结构,与圆形截面钢管混凝土受压构件相比,方形钢管混凝土受压构件截面的相对惯性矩较大,稳定性能好,可以有效地提高构件的延性以及适应现代工程结构向大跨、高耸、重载发用前景。目前,国内外相关研究主要集中在圆钢管及方钢管混凝土构件和结构的试验方面并取得了一定的成果。但是在方钢管混凝土非线性有限元数值模拟分析上还不够成熟。笔者在借鉴已有学者提出的材料本构模型的基础上,利用大型有限元分析程序进行了方钢管混凝土轴压中长柱全过程模拟分析。材和混凝土的应力一应变关系模型【,这是模拟中最重要的一步。植牡谋竟鼓P式不同分为方钢管混凝土、圆钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。对于方钢管混凝土展和承受恶劣条件的需要,而且与梁的连接节点也容易处理,在实际工程中具有很好的应应力一应变关系是工程结构材料的物理关系,是结构受力过程中材料力和变形关系的概括,是其内部微观机理的宏观行为表现,是结构强度和变形计算中必不可少的依据。为了进行钢管混凝土构件的力学性能和承载力的合理模拟,必须首先确定适合这种结构形式的钢钢材的模型如图荆杂诒疚牡睦渫湫透指植牟捎肁—钢结构工程研究⑧‘钢结构》增刊提要:采用有限元分析程序,对方钢管高强混凝土轴压中长柱力学性能进行非线性有限元分析初探,通过考虑材料本构关系的非线性,建立了方钢管高强混凝土中长柱在轴心压力作用下的非线性有限元计算模型,分析了在轴压作用下五个不同长细比的方钢管高强混凝土柱的力学性能和破坏模态,其有限元计算结果与试验结果符合较好。关键词:方钢管混凝土;轴压;非线性有限元;稳定承载力;破坏模态蜓艚ㄖ笱聊竟こ萄г骸A赡蜓
‘ǖ】乃坛仃:一占弘占一占。以下各式中,混凝土圆柱体抗压强度以计。公式的使用范围为:套箍系数巨占一占。—平板部分钢材屈服强度;8植牡牡阅A浚;。、骸⒊迹桓鞫沃毕叩男甭剩珽,,.珽,巨。;‘、厶为特弯角处钢材的应力Ρ涔叵凳П泶锸饺圆捎檬形式,只是将石、知和石用石‰停猯代替即可。乃其中:吼./,占。/,‘.,其中:.ぃ痎./.,..,如图所示,≤占≤萳≤占≤占。肌≤占对于弯角区域国内外很多研究者对混凝土复杂应力状态下的强度和变形进行了研究,提出了很多强导得的本构模型鹕死砺郾硎龅谋竟鼓P蚮俊5庑├砺鄱济挥泻芎玫耐ㄓ眯浴系数学表达式如下:征点应力。炷恋谋竟鼓P度理论,包括数学函数表述的本构模型【,用塑性断裂理论表述的本构模型【,内时理论刘威【客ü源罅扛止芑炷林嵫顾憷募扑惴治觯岢隽耸视糜贏邢元分析的核心混凝土应力σ挥Ρ关系模型,且具有较好的通用性。手~植牡那慷瘸В致蔭.。钢结构工程研究⑧《钢结构》增刊‰图渫湫透指植挠邢拊<扑悴问石石口捍岛￡
;;型≥.‘舢”其中:喝瑈:旦,%,岛瞣.。【属扛一』有限元模型的应变,网格在加载过程岵蟮睦欤郇止芎突炷粱剐杩悸墙哟シ治觯圆钢管混凝土为了有限元的模拟尽可能的与实验研究相接近,并考虑其构件在加载过程中会产生大载板几乎不会产生变形,所以在进行有限元模拟时将其视为刚体,本文当中设置其弹性模钢管与混凝土的界面模型采用文献【,敝械哪P停媚P陀山缑娣ㄏ叻较虻慕哟ズ切线疗向的粘结滑移