普 通钢 管与核 心混凝 土 粘结性 能较 低 ,构件 的整 体性较 差 ,对 受力性 能造 成 一 定影 响 。本 文 对 钢 管 内壁 的加 劲肋进 行 开孔 处理 ,使 得 混凝 土在 孔洞 部位 贯 通 粘 结 ,形成 多个 剪切 连接 件 ,提 高 了钢 管与核 心混凝 土 的粘结作 用 ,并有 较 强的拉 结作 用 ,增 强 了钢 管 的“套 箍作 用”以及构件 的整体 性 。通过 轴 心受压 有 限元分析 发现 :孔 肋加 劲钢 管混凝 土 柱的 最大应 力位 置 靠近构件 中部 ,整 个构 件 的 内力分布 更加 均 匀。这种 新 型钢 管混凝 土柱 构 造 简单 ,较普 通 形 式 构件 拥 有 更 高的 承载 力与 变 形 能 力 。 关键 词 :钢 管混凝 土柱 ;开孔加 劲 肋 ;有 限元分析 ;极 限承载 力 中图分类 号 :TU398 文献 标志 码 :A Finiteelem entanalysison axialcom pressivem echanicalbehaviorof concretefilied steeltubularcolumn with holesrib stiffener W ANG Zhenshan,MA Xiaoming,L1U Yun,JIAN Zheng,M A Hui (FacultyofCivilEngineeringand Architecture,Xi’an UniversityofTechnology,Xi’an710048,China) Abstract:Thepoorbonding propertiesofordinary steeltubeand thecoreconcretehave had less effectupon the stresspropertiesofintegralcom ponents. In thispaper,thestiffening rib on the innerwal1ofstee1pipeisopenedwith someholes。SO asto m oretheconcreteholed through the holesbonded,formed apluralityofshearconnectors,thuseffectivelyimprovingthebondingper— form anceofsteeland concrete。increasingthe“confinem enteffect” ofsteeltubeand the com po— nentintegrity. Through theaxialcompression finiteelementanalysis,itisfound that:themaxi— m um stressofconcretefilled steeltubularcolum n with holesrib stiffenershould beclose to the centra1section and the stress distribution ofthecomponentiSm ore uniform. This new type of concrete filled steeltubular column has sim ple structure as com pared with the ordinary form 。 with hashigherbearingcapacity and deformability. Keywords:concretefilled steeltubularcolum n;opened holesrib stiffener;finiteelem entanaly— sis;ultimatebearingcapacity 钢管 混凝 土柱 作 为 一 种性 能 优 良的 组 合构 件 , 凭借 承 载力 高 、重 量 轻 、塑性 、韧性 好 、耐 疲 劳 、耐 冲 击 、施 工 方便 等诸 多优点 ,在 高层结 构 、桥 梁 、地下 工 程及 港 口等建 筑 中 ,有着 广 阔的应 用前景 。近年来 , 众多 学者 对椭 圆形 、带拉 杆式 、哑铃 型 、L形 、T 形 和 超大 薄壁 等新 型 截 面 形 式 以及 高 强 混 凝 土 、FRP、 GFRP、钢 纤维 、海 砂 混凝 土 等新 材料 钢 管混 凝 土柱 的受 压性 能展 开 了研 究 。 C.Petrus等_1]对 带 加 劲 肋 薄壁 钢 管混 凝 土 的 受 力 性能进 行试 验 ,研 究 表 明加 劲 肋 可 有 效 的提 高 薄壁 钢管 混凝 土柱 的承 载 力 。Manojkumar等[2]对 81根 矩 形 和 圆形钢 管 混 凝 土 柱 的受 压 性 能 进行 试 验研 究 ,并将 试 验 和规 范 计 算 结 果 进 行 比较 。Ser— kanTokgoz等 对 16根普 通方 钢管 和 添加 钢 纤 维 的钢 管混 凝土 柱进 行轴 压和偏 压试 验研 究 。Y.M. Hu_4对 12根 FRP钢管 混凝 土柱 的受 力 性 能 、极 限 承载 力 和破 坏形 式 进 行 研 究 。KianKarimi_5]研 究 了 GFRP钢管 混凝 土柱 的受 力性 能 、极 限 承载 力 和 破坏形 式等 。BrianUyE。对 不 锈钢钢 管 混凝 土 柱进 行压 弯试验 对 比分 析 ,并 指 出 了用 于 实 际 工 程应 注
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