摘 ‘要 ：利用 ANSYS有限元程序 ，分析 了冷弯薄壁方钢管混凝 土组合柱在偏压荷载作用下 ，两 种材料协 同工作 能力 以及偏心 率 、混凝土强度 、长细比及钢管厚度 ，对组合柱压弯承载力的影 响。最后得 出一些有益的结论。 关键词 ：薄壁方钢管混凝 土柱 ；混凝土强度等级 ；偏心率 ；含钢率 ；长细 比；承载力 中图分类号 ：TU528．59 文献标 志码 ：A 文章编号 ：1008—3707(2012)07—0021—04 由于 砂 石 资 源 的趋 紧和 对 社 会 环保 意 识 的增 强 ，低 层轻 型钢 结 构 住 宅体 系 的优 势逐 渐 凸显 。 目 前 ，各 国对 普通 方钢 管混凝 土柱 的研 究趋 于成熟 ，已 先后 推 出一 系 列 钢 管 混 凝 土 结 构 的 技 术 规 程 。 钢管 对混 凝土 的套箍 作 用有效 地提 高 了混 凝 土的抗 压强 度 和变形 能力 ；而 内填 混 凝 土提 高 了钢 管 管壁 的侧 向刚度 ，两 者 有很 好 的协 同工 作 能 力 。但 目前 对 冷弯 薄壁方 钢 管混 凝 土 结 构 的研 究 成 果 较少 ，也 没 有相 应 的技 术 规 程 。本 文 利 用 大 型 有 限元 程 序 ANSYS对 薄壁方 钢 管 混凝 土 组合 柱 压 弯 性 能 进 行 数值模 拟计 算 ，分析 了影 响 薄壁 方 钢 管 混凝 土 组 合 柱压 弯承 载能力 的主要 因素 。 1 非 线 性 有 限元 模 型 的 建 立 1．1 试 件 设 计 本文 着重分 析 不 同偏 心率 、混凝 土强 度 、钢 管厚 度及 长 细 比 的试 件 的 受 力性 能 。试 件 截 面 见 图 1。 试件 具体 参数 见 表 1，所 有 试 件 的界 面 边 长 b均 为 120mm，钢 材均 采用 Q345， 为 345MPa。 1．2 单 元 选取和 网格 划分 有 限元模 型 中混 凝 土采 用 SOLID65单 元 ，该 单 元 具有 8个 节 点 ，每 个 节 点 有 、y、 3个 方 向 的位 移 ，可 用于模 拟 混凝 土 的开 裂 (三 个 正 交 方 向 )、压 碎 、塑性变 形及 徐变 。 ，L——————1L 图 1 冷弯薄璧方钢管混凝土组合柱截面 上 下 刚性 垫 板 采 用 SOLID45单 元 ，该 单 元 有 8 个 节点 ，每个 节点 在空 间坐标 上有 3个平 移 自由度 ， 此单 元 可用 于塑 性 、蠕 变 、应 力 硬化 、大变 形 以及 应 变 分 析 。 薄壁方 钢 管 采 用 SHELLI[81单 元 ，该 单 元 有 4 个 节 点 ，每个 节 点有 3个 平 移 自由度 和 3个 转 动 自 由度 ，适用 于薄 到 中等 厚 度 的壳 结构 ，具有 大 应 变 、 大挠度、大转动的非线性特性 ，和弹塑性 、应力刚化 等特 性 。模 型 网格划 分见 图 2。 1．3 本 构模 型与破 坏 准则 的选取 (1)本文采 用 了文献 [2]：葩充分考 虑 约束效 应

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