钢管混凝土轴心受压构件承载力研究综述

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发布时间：2021-09-12

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钢管混凝土轴心受压构件承载力研究综述
许兰兰
(江苏广播电视大学建工系，江苏南京210036)
[摘要] 文章根据国内外对钢管混凝土的研究，简要介绍了国内外钢管混凝土轴心受压承栽力计算方法和特点，并进行
了分析和比较．为钢管混凝土承栽力分析计算提供了一定的理论依据和参考。
【关键词] 钢管混凝土；轴心受压；承载力
【中图分类~]TU398．7 [文献标Lq~]A [文章编~-]1oo5—6270(2010)06一OO28—02
Summary of Load Capability Analysis of Concrete
Filled Steel Tube under the Axial Compression
XU Lan—lan
fCivil Engineering Department of Jiangsu Radio&Television University，Nanjing Jiangsu 210036 China)
Abstract：This paper introduces the present situation in the world about the research of load capacity analysis
of concrete filled steel tube under the axial compression，also some analysis are conducted．The paper provides
reference for the study of load capacity of concrete filled steel tube．
Key words：concrete filled steel tube；axial compression；load capacity
钢管混凝土是在薄壁钢管内填充混凝土．将钢管结构
和钢筋混凝土结构的优点结合在一起而发展起来的新型结
构。钢管混凝土改善了核心混凝土的受力状态，提高了构
件的塑性、韧性和承载力．广泛地应用于单层和多层工业
厂房、高层和超高层建筑以及桥梁结构中。国内外学者多年
来对钢管混凝土力学性能和设计方法开展了深入细致的研
究工作．且已有多部规程或规范给出了钢管混凝土结构设
计方面的规定。但对于钢管混凝土轴心受压构件承载力的
问题还没有统一的定论．对于其受力性能的研究还有待于
进一步完善。本文主要对国内外的管混凝土轴心受压构件
的承载力计算公式进行简要的比较分析。
l 国内钢管混凝土轴心受压承载力计算公式
1．1 极限平衡理论
根据极限平衡理论．假定钢材及混凝土达到屈服强度
后为理想塑性(不强化也不软化、保持屈服应力不变)，屈服
时钢管处于纵向受压、环向受拉的双向应力状态，并服从
Von—Mises屈服条件；混凝土处于三向受力状态，极限状态
时服从有侧压力的轴向抗压强度准则，据此建立的钢管混
凝土轴心受压构件的极限承载力计算公式为：
No=ffl (1+ 、／0) (1)
式中，A广混凝土轴心抗压设计强度和面积，A
钢管的抗压设计强度和面积，，A ，A 钢管混凝土构
件的套箍系数。
徐积善根据Mohr理论建立了三向约束受压混凝土抗
压强度公式。根据钢管受力可简化成纵向受压、环向受拉，
采用Von—Mises屈服条件，建立屈服条件下纵向压应力与
环向拉应力之间的关系．再根据极值条件建立了钢管混凝
土轴心抗压承载力的计算公式[21：
、
V
／
3 I (2)
式中：Ⅱ=(1+sin‘P) l+sin‘p)一混凝土侧向应力系数效应
系数，‘p一混凝土内摩擦角。
1．2 统一理论
哈尔滨工业大学的钟善桐首次提出了钢管混凝土统一
理论．统一理论就是把各种受力状态下的钢管混凝土构件
统一在同一个理论基础上并采用一个统一的公式来进行承
载力计算。理论指出：钢管混凝土构件的工作性能，随着材
料的物理参数、构件的几何参数和截面形式以及应力状态
的改变而变化，变化是连续的、相关的，计算是统一的。其具
体内容是：把钢管混凝土构件视为统一的一种材料，用构件
的整体几何特性(全截面面积和抵抗矩)和钢管混凝土的组
合性能指标来计算构件的各项承载力。统一理论的基础是
用数学表达式表述的钢材和混凝土的应力一应变关系曲线，
由于这种本构关系中已经包含了二者的相互作用．因而所
得的各种受力状态下的全过程曲线完全能反映这种组合构
[收稿13~112010—06—1 1
【作者简介】许兰兰，3~(1974-)，工学硕士，江苏广播电视大学讲师
主要研究方向：结构工程。