应 用 ABAQUS建立 了 圆钢 管活性 粉 末 混凝 土 (reactivepowderconcrete，简称 RPC)长 柱有 限元模 型 ，计 算得到 16个试 件 的荷载一 变形 曲线和极 限承 载 力 ，极 限承 载 力 计 算结 果 与 已有 试验 结 果 吻合 较 好 。研 究 长细 比和套箍 系数 对 圆钢 管 RPC长柱 轴心 受压极 限承 载 力的影 响 ，并 对长 柱和 短 柱 的受 力性 能进行 了比较 。研 究结果表 明 ：不 同长细 比试件 的荷 载一 变形 曲线在 弹性 阶段 均 吻合 良好 ，在 弹 塑性阶 段 出现 破坏 以后 ，曲线 均有 不 同程 度 的偏差 ；不 同套箍 系数 试件 弹性 阶段 的荷 载一 变形 曲线及 极 限承载 力均 区别 不大 ，套 箍 系数较 大的 圆钢 管 RPC长 柱后 期 强度 提 高较 大 ，且 延 性较 好 ；圆钢 管 RPC短 柱 的 弹性 阶段 比长 柱有所 延 长 ，极 限承载 力 亦显著增加 ；短 柱破 坏表现 为核 心混 凝 土破 坏 、钢管屈服 ，长柱破 坏表 现 为整体 失稳 。 关键 词 ：圆钢 管 活性 粉 末混凝 土 轴心 受压 有 限元分析 极 限承 载力 中 图分类 号 ：TU528．59 文 献标识 码 ：A DOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2013．10．43 钢管 混凝 土与普 通混凝 土 相 比在 力学 性能 和施工 上具 有 明显优 点 ，在 我 国 已经 应 用 了 40多 年 ，并 发 展 出多种 形式 ，如方 钢管混 凝 土 、圆钢 管混 凝土 等 。钢 管 中 的 混 凝 土 也 由 普 通 混 凝 土 发 展 到 高 强 混 凝 土 ，而超 高 性 能 混 凝 土 —— 活 性 粉 末 混 凝 土 的 出 现 ，显著提 高 了钢管 混凝 土 的承载 能力 。 目前 对 于钢管 活性粉 末混 凝土 短柱 的轴心 受压 性 能 研究 较 多 ，但 是 对 于 长 柱 性 能 的 研 究 还 比较 缺 乏 。本 文应 用有 限元 法研 究 不 同长 细 比、不 同套 箍 系 数 对 圆钢管 活性粉 末 混 凝 土长 柱 承 载力 的影 响 ，为 工 程 应用 提供 参考 。 1 有 限 元模 型 的 建 立及 分 析 1．1 钢 管 的材料 模型 钢管的材料力学性能试验数据见表 1，其 中数据 分 为 3组 ：第 1组 对应 钢管 RPC试件 R．1～R．4[63(见 表 1中 G一1、G一2)；第 2组 对应 钢管 RPC试 件 R一5～R一 8‘ (见表 1中 G-3)；第 3组 对应 钢管 RPC试 件 SR．1、 SR一2及 R一9～R-14 (见表 1中 G．4、G-5)。其 中钢 材 的应力～ 应 变 曲线 见 图 1。 收稿 日期 ：2013-02—04；修 回日期 ：2013．07．19 基金项 目：国家 自然科学基金 资助项 目(51008014)；北 京交通大学基本 科研业务费资助项 目(2011JBM259) 作者简介 ：杨骏(1988一 )，男，四川汶川人 ，硕士研究生。 表 1 钢 管 材 料 力 学 性 能 800 700 600 蛊 5oo400 30o 200 1OO0 图 1 试 件抗 拉应 力一 应 变 曲线 1．2 约束 混凝 土本构 关 系模 型 约束 混凝 土模 型采用 韩林 海 的约束混 凝 土本构 关 系 模 型 。。。和 Susantha的 约 束 混 凝 土 本 构 关 系 模 型 。在韩林海的模型中，将套箍系数 作为主要参 数来 分 析钢管 与混 凝 土 的 相 互作 用 。 同 时 ，也 会 用 到 文献 [1O]中的核心 混 凝 土等 效 应力一 应 变关 系模 型 。 Susantha约束混 凝土 本构关 系模 型 主要 根 据 钢 管径 厚 比限值 进行定 义 。 图 2为约束 混凝 土应 力一应 变关 系 曲线 。

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