文 献 [1-5]提 出一 种带 有 芯 钢 管 的钢 管 混凝 土 节 点 ，试 验研究 发 现这 种 芯 钢管 节 点 具 有 很 高 的受 压 承 载 力 。分析 认 为 ，芯钢 管 内混凝 土受 到芯 钢管 、外 围混 凝土和密排环箍的多重约束作用 ，使核心混凝土 的承 载 能力 进一 步提 高 。为 了探讨 钢管 内约束 混凝 土 的性 能 ，文献 [6]利用 5个 带 芯钢 管 的钢 管 混 凝 土 残 余 节 点试 件 ，再 次进行 试验 ，研 究混凝 土 在多重 约束 下 的受 力 性能 和 极 限 承 载 力 。本 文 在 已 有 试 验 研 究 的 基 础 上 ，采用 ANSYS有 限 元 软 件 ，对影 响 芯钢 管 内混 凝 土 承 载能 力 的因 素进行 数 值 分 析 ，为 此 类 节 点 的受 力 机 理 分析 和工 程设 计提供 参 考 。 1 试 验 概 况 文 献 [1—5]中 5个 带芯 钢 管 的钢 管 混 凝 土节 点 试 件在 第 一次 梁端 加载试 验 中 ，与 节点 相连 的梁 、柱均 已 破坏 ，但 节 点 核 心 区 基本 完 好 。文 献 [6]以残 余 节 点 试件 中的芯 钢管 长度 为界 ，截 出节点 区域 露 出芯钢 管 ， 试件 如 图 1所 示 。专 门作一 直径 略小 于芯 钢管 直径 的 加载 块 ，对芯 钢管 内的 混 凝 土施 加 轴 向荷 载 。各 试 件 的特 征参 数及 材料 强度 见表 1，具 体 试 验设 计 、试 验 现 象 、试验 结果 分析 等见 文献 [6]。 2 参数选取及模型建 立 2．1 本构 关 系选用 考虑到节点残余 的梁对芯钢管内混凝土承载能力 收稿 日期 ：2012．11．26；修 回 日期 ：2013—01．2O 基 金 项 目 ：陕 西 省 自然 科 学 基 金 项 目 (2006E208) 作者简介 ： 永红 (1975一 )，男 ，陕西 白水人 ，工程师 ，博士研究生 。 — >—、 基f广妒58@25r-4#6．5 r_妒．58@25 I L-2~65 ‘ ‘ ‘ 7 L 甲 ‘ · L—， —— —<= 1 ‘口， ’ ‘ 芯钢管 【 兰 【 图 1 带有 芯钢 管的钢管混凝 土节 点(单位 ：mm) 的影 响很小 ，在建 立有 限元 分析模 型 时将其 忽略 不计 。 芯 钢管 内部 的混凝 土 在竖 向荷 载和芯 钢管 的侧 向约束 作 用下 处于 三 向受 压 状 态 ，采 用 文 献 [7]给 出 的钢 管 混 凝土 本构 关 系 ，节 点核 心 区外 围 环形 箍 筋 柱 部分 的 混凝土受到环形箍筋的侧向约束作用 ，处于受拉状态 ， 可 认为 是普 通混凝 土 ，采用 RUSH公 式 计 算 混凝 土 本 构 关 系 ，破 坏 准 则 采 用 Willam—Wamke5参 数 破 坏 准 则 。钢 材 是 理 想 的 弹 塑性 材 料 ，服从 Von．Mises屈 服 准 则 ，考 虑包 兴格效 应 ，采用 运动 强化模 型 和混合 强化 模 型 。 2．2 模型 建 立 采用 ANSYS单元库中 Solid65单元模拟混凝土单 元 ，采用 Link8单元模拟钢筋单元 ，钢管采用八节点实 体单 元 Solid45单 元 模 拟 。在 混 凝 土 与钢 管 的接 触 面 上设 置面 一 面接触 单元 ，刚性 面 (亦 即钢管 的某 一 面 ) 被 当作 “目标 ”面 ，用 Targel70来 模 拟 ，柔 性 面 (亦 即 混凝 土 的某 一 面 )被 当作 “接 触 ”面 ，可 用 Contal71来 模 拟 。Targe170单 元 和 Conta171单 元 通 过 共 享

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