钢管混凝土柱轴压力弹性极限点的近似计算

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发布时间：2021-09-12

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钢管混凝土柱轴压力弹性极限点的近似计算
Approximation of The Elastic Limit of concrete Filled Thin
W alled Steel Tube Column under Axial Pressure
李福恩，赵克超
H Fu—en．ZHAO Ke—chao
(1郑州航卒工、管理学院．河南郑州4500l5：2 河南工稗学院．河南郑州45l191]
摘要：根据钢管混凝土结构的原理及其组成材料的本构关系，对钢管混凝土柱轴压力的弹性极限作r近似计算，并与现有
的两种弹性极限点求法进行了对比分析。结果表明，根据该文方法计算的误差值在许可范同，所以在T程中估箅钢管混凝土轴压
柱的弹性极限点时，可采用该文的计算公式、
关键词：钢管混凝土；轴压力；弹性极限点；近似计算
中图分类号：TI 73I1．】；TU528 59 文献标识码：B 文章编号：】008—3707(201 1)01—0026—03
钢管混凝土是最具代表性、最具发展前景的约
束混凝土结构之一，具有强度高、延性好、重量轻、施
T简便等特点．结合混凝土泵送工艺和应用高强混
凝土使钢管混凝土的优势得以充分展现，是近代约
束混凝土在技术上的一一大突破。
当前，最常用的是圆钢管混凝土。其基本原理
是借助网钢管对核心混凝土的套箍约束作用，使核
心混凝土处于i向受压状态，从而使核心混凝土具
有更高的抗压强度和压缩变形能力，但钢管混凝土
在受压初始阶段(即弹性工作阶段)是不存在或存
在很小套箍约束作用的。弹性极限点作为套箍约束
作用的近似起点，同时又是钢管混凝土轴压构件
Ⅳ一曲线的一个特征点，所以很有必要求得此点处
的轴压力。根据现有文献资料的研究，钢管混凝土
的弹性极限点与套箍约束作用的起始点很相近，为
便于计算，以套箍约束作用起始点代替弹性极限点
进行近似计算。
1 现有方法
1．1 方法一
文献[1]定义名义破坏荷载(或名义承载力)
Ⅳ 为不考虑钢管的套箍约束作用，将其视为普通的
纵向钢筋而按钢筋混凝土柱计算的极限承载力，即：
N c=A +A (1)
式(1)中：，4 、／4 一分别为核心混凝土和钢管的横截
面积；
、．厂一分别为混凝土的抗压强度和钢管管
材的屈服极限。
文献[1]经过大量的试验研究，发现在套箍指标
较低的区段，实测的比值Ⅳ／Ⅳ 、都大于l，在套箍指
标较高的区段，该比值平均接近于l，在实用上直接
取Ⅳ 作为钢管混凝土轴压柱的弹性极限荷载，即：
P=A +4 (2)
1．2 方法二
文献『21运用“钢管混凝土统一理论”，对钢管
混凝土轴压柱进行了全过程分析。将弹性阶段的终
点定义为钢管混凝土轴心受压时的组合比例极限，
此时钢管的折算应力达到钢材的比例极限。经分析
认为，基本上只与钢材的屈服点有关，与混
凝土强度等级及含钢率几乎无关，此时钢管和混凝
土都为单向受力状态，处于即将产生套箍约束作用