方钢管混凝土双向偏压构件有限元分析

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 第26卷第2期

 2009年4月华 东 交 通 大 学 学 报JournalofEastChinaJiaotongUniversityVol.26 No.2 Apr.,2009文章编号:1005-0523(2009)02-0008-05

方钢管混凝土双向偏压构件有限元分析

黄 宏,张安哥,赵 兵

(华东交通大学土木建筑学院,南昌330013)

摘要:在实际工程中,方钢管混凝土柱有可能成为双向偏压构件。构件的荷载2变形全过程进行了计算,,方钢管混凝土双向偏压构件的荷载2变。最后,分析了各种参数:混凝土强度、2变形关系曲线的影响。关 键 词:中图分类号:TU312文献标识码:A

  钢管混凝土由于具有承载力高、抗震性能好、耐火性能好、施工方便等优点,越来越多地被应用在高层建筑、桥梁等工程中。工程中常见的钢管混凝土截面形式有圆形和方、矩形。与圆钢管混凝土相比,方、矩形钢管混凝土的抗弯刚度大、节点构造更为简单,因此近年来在高层、超高层建筑中得到了广泛地应用。

在实际工程中,方、矩形钢管混凝土柱有可能成为双向压弯构件。文献[1~5]对方、矩形钢管混凝土双向压弯构件进行了研究:文献[1]基于纤维模型提出了一种方钢管混凝土双向压弯的非线性分析方法;文献[2]和文献[3]均采用纤维模型法编制程序对方钢管混凝土双向压弯构件的承载力进行了计算,并提出了承载力的简化计算公式,文献[3]还考虑了残余应力对构件承载力的影响;文献[4]报道了2根矩形钢管混凝土双向压弯构件的试验研究,并将试验结果与文献[3]的理论计算结果进行了对比;文献[5]报道了5根矩形钢管混凝土双向压弯构件的试验研究,采用纤维模型法编制程序对构件的荷载2变形关系曲线进行了计算,并将理论计算结果与试验结果进行了对比;文献[6]报道了4根方钢管混凝土双向偏压长柱的试验研究。

上述文献主要采用纤维模型法对方、矩形钢管混凝土双向压弯构件的力学性能进行研究,虽然纤维模型法能有效计算出构件的荷载2变形关系,但不能准确地描述钢管与混凝土的三向应力和相互作用,从而不能对构件的工作机理进行分析,而采用有限元方法就能较好地解决这个问题。

本文拟采用有限元软件ABAQUS建模对方钢管混凝土双向压弯构件的荷载2变形全过程进行计算,并将计算结果与他人文献报道的试验结果进行比较,用以验证该方法的可靠性。在此基础上,进一步对构件的工作机理进行分析,并分析了各种参数对构件荷载2变形关系曲线的影响。

收稿日期:2008-11-24

基金项目:江西省交通厅科研项目(200715)

作者简介:黄 宏(1977-),女,博士,副教授,主要从事组合结构研究。

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