新型复式钢管混凝土墩柱轴压受力机理分析及承载力计算

摘要：

综合圆钢管和矩形单钢管对混凝土的约束效果,提出矩形内配异心双圆的复式钢管混凝土新型墩柱,首先基于极限平衡理论,将组合柱分成考虑长短边变形屈服差异的矩形外钢管、外钢管约束的夹层混凝土和内部圆钢管混凝土三部分,推导出新型墩柱的轴压承载力计算式.其次利用 ABAQUS 对墩柱进行三维精细有限元分析,得到新型复式钢管混凝土墩柱和矩形单钢管混凝土轴压短柱的破坏形态和轴压极限承载力,均与试验结果吻合较好;然后分析了新型墩柱构件各部分全过程受力机理,并研究混凝土抗压强度、钢管屈服强度、内钢管同含钢率时直径变化、内钢管径厚比、外钢管宽厚比等参数对该类新型墩柱的极限承载力影响.结果表明:轴压极限承载力随混凝土抗压强度、钢管屈服强度增加而提高,随外钢管宽厚比增加而降低;当内钢管含钢率相同时,内钢管直径增大对内层混凝土约束增强,故墩柱的极限承载力提高,但当内钢管直径增大到一定程度时(约 2/3 外钢管宽度)对轴压极限承载力影响则不大.复式钢管混凝土墩柱轴压承载力计算结果与有限元模拟值相近,两者比值平均为 0.923,比值的均方差为 0.046.

关键词：矩形钢管混凝土、极限平衡理论、轴压、受力机理分析、承载力

所属期刊栏目：52

分类号：TU375;TU528;U416.216

在线出版日期：2023-03-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：128-135,155