重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (2): 88-99.doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.02.013

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改进的组合式 L形钢管混凝土 短柱轴压承载力研究

曹 兵,陈俊达,陈 乐   

  1. 安徽工程大学 建筑工程学院,安徽 芜湖 241000
  • 收稿日期:2018-08-14 发布日期:2020-03-18
  • 作者简介:曹兵,男,博士,副教授,主要从事钢 -混凝土组合结构研究,E-mail:caobing.0427@163.com。
  • 基金资助:
    安徽省自然科学基金项目(1708085QE121);安徽工程大学国家自然科学基金预研项目(2018yyzr03);国家 级大学生创新创业训练计划项目(201910363085);安徽工程大学大学生科研项目(2017DZ32)

  • Received:2018-08-14 Published:2020-03-18

摘要: 为了研究改进的组合式 L形钢管混凝土短柱轴压承载力,在试验研究的基础上采 用有限元软件 ABAQUS建立了 20个改进的组合式 L形钢管混凝土短柱、18个改进的组合式 L 形空钢管短柱和 20个 L形纯混凝土短柱有限元模型,并对其轴压承载力进行计算和分析,主要 考虑了钢管厚度、混凝土强度、支撑钢板数量、矩形钢管长宽比和 U形钢长宽比等参数的影响。 研究结果表明,设置支撑钢板后试件的破坏形态发生了变化(包括局部鼓曲位置及大小);增加 钢管厚度和支撑钢板数量对延缓钢管发生过早局部屈曲的作用和提高钢管对核心混凝土的约 束作用更明显,设置支撑钢板后钢管和核心混凝土的应力分布更加均匀,其应力均值分别为 331.7MPa和 39.69MPa;钢管混凝土总承载力明显高于空钢管和纯混凝土单独承载时的承载 力之和,其提高幅度 β3最大可达 28.98%;增加钢管厚度和支撑钢板数量能够充分发挥钢管和 核心混凝土两种材料的承载性能,同时需进一步控制混凝土强度、矩形钢管长宽比和 U形钢长 宽比;文献[10]中所提轴压承载力计算公式的适用范围有所扩大,其适用的约束效应系数 ξ范 围变为 0.74~5.77。

关键词: 钢管混凝土, 短柱, 轴压承载力, 有限元

中图分类号: 

  • TU39