圆锥形中空夹层钢管混凝土偏压构件受力性能研究

摘要：

将圆锥形中空夹层钢管混凝土用于风电塔筒或输电塔架时,为满足在塔筒内设置设备等需求而将该类构件空心部分加大.为研究该类构件的偏压受力性能,进行了12个大空心率下的圆锥形中空夹层钢管混凝土偏心受压构件的试验研究,主要试验参数为荷载偏心率和长细比.利用ABAQUS软件建立有限元分析模型,对圆锥形中空夹层钢管混凝土偏心受压构件的典型破坏模态和荷载-变形关系曲线进行模拟,所得计算结果与试验结果基本吻合.通过典型算例分析了受力过程中钢管和混凝土各自所承担的荷载和纵向应力分布情况,同时分析了内、外钢管与混凝土之间相互作用力的变化情况.结果 表明:偏心率和长细比对圆锥形中空夹层钢管混凝土偏心受压构件承载力及刚度有显著影响;该类构件力学行为与等截面圆中空夹层钢管混凝土偏心受压构件类似,锥度的存在使破坏位置从等截面柱的中部上移到锥形柱的3/4柱高处(柱顶处),因此在设计大空心率圆锥形中空夹层钢管混凝土偏压(压弯)构件时应考虑柱头处加强.同时,对该类构件压弯承载力计算方法给出了建议.

关键词：中空夹层钢管混凝土、锥度、空心率、偏心受压试验、有限元分析、受力性能

所属期刊栏目：42

分类号：TU398.9;TU317.1(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;甘肃省高等学校协同创新团队项目

在线出版日期：2021-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：155-164,176