通过改变端弯矩比 、荷载偏心率等参数 ,对矩形钢管混凝土不 等端弯矩偏压柱的力学性能进行 了试验研究,并在此基础上对其受力全过程进行了有限元模拟计算。结果表明,由于构件细长比较小,其最 终破坏形态为端部鼓 曲破坏 ;刚度和极 限荷载随构件荷载偏心率增大而减小 ,延展性增2H;有限元计算结果 与试验结果吻合。 关键词 :矩形钢管混凝土 ;不等端 弯矩 ;有限 元 ;试验研究 中图分类号 :Tu502.4 文献标志码 :A 文章编号 :1000—4726(2015)01—0057—04 EXPERIM ENTAL STUDY OF CONCRETE.FILLED RECTANGLE STEEL TUBULAR COLUM NS SUBJECTED To ECCENTRI C LOADING OF UNEQUAL END-M OM ENT HUANG Hong。,ZENG Gen-ping。,YANG Chao ,CHEN Meng—cheng。 (1.Schoolof CivilEngineering and Architecture,EastChina Jiaotong University,Nanchang,330013,China; 2.SchoolofCivilEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing,210096,China) Abstract: Experimental research on m echanical property of concrete-filled rectangular steel tube eccentric column with unequal end bending moment is carried out through change of some parameters, such as end bending m oment ratio and load eccentricity, etc. Based on the research results, finite element simulative calculation is made for the whole force bearing process.It is found that the final failure type is curved end due to small slender proportion of component;rigidity and limit load reduce and ductility increases while load eccentricity of component increases; the result of finite element calculation is compliant with the test result. Keywords: concrete--filled rectangle steel tubular columns;unequal end-·moment; finite element method; experimental study 矩 形钢管混凝土 是指在矩形钢管 中填 充混凝土 而形成 的构件 。矩形钢管对核心混凝 土的约束效果 虽然不 如圆钢管对核心混凝 土明显 ,但 仍然具 有很 好 的约束作用 ,主要表现于对构件 的延性 、抗 弯能 力及抗 扭能 力的提高 。矩形钢管混凝 土构件 的连接 构造及 与墙体的连接均 比圆钢管 混凝土简便 ,也便 于在 建筑室 内使用 ,可 以采用价格较 低的平板式防 火板材作为外管材料。这一系列优点使矩形钢管混 凝土的工程实用价值越来越高 …。实际结构工程 中 , 某些情况下钢管混凝土偏压柱两端荷载偏心距不同, 会导致柱两端所受弯矩不同,本文中称该类柱为不 等端弯矩偏压柱 。 为研究矩形钢管 混凝土不等端弯矩 偏压柱的 力 学 陛能 ,本文选取了端弯矩比和荷载偏心率为主要变 收稿 日期 :2014—9—23 基金项目:国家自然科学基金项 目 (51008122);江西省教育厅科技计 划落地项 目 (赣财教 (2011)243号);江西省青年科学基金计划 (20143ACB21020);江西省青年科学家培养对象 (21033BCB23015) 作者简介:黄宏 (1977一 ),女,江西樟树人,教授,博士,e.mail: huanghong1977@foxmail.com. 化 参数 ,通过试验对矩形钢管混凝土不等端弯矩偏 压构 件 进 行 了 力学 性 能 研 究 ,并 采 用 有 限 元 软 件 ABAQUS分析计算矩形钢管混凝土不等端弯矩偏 压柱 全受力过程 ,将理论分析结果与试验研究结果 进行对比。 1 试验研究 1.1 试 验 概况 在 以端弯矩及荷载偏心率为主要变化参数 的基 础上制作了 6个矩 形钢管 混凝土试件 ,具体试件参 数见表 1。 表 1中: 为钢管短边边长;D为钢管长边边长; t为钢管管壁厚度;L为试件计算长度; 为端弯矩比; 2P/D为荷 载偏心率 ; 为试件长 细比 ; 为钢管钢 材屈服强度 ; 为混凝土立方体抗压强度 ;Nu。为试 验测得的试件极限承载力;Nu为有限元计算得到的 试件极限承载力。 其 中 ,端弯矩 : / ,其 中, , 为构
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