钢管混凝土轴压短柱非线性有限元分析

摘要：

提出新的混凝土单轴受力和轴对称三轴受压应力-应变关系统-计算公式,应用连续介质力学,采用弹塑性法对圆钢管混凝土轴压短柱力学性能进行分析,指出该新公式可避免圆钢管混凝土轴压短柱荷载-应变曲线上升段刚度衰减过快的缺点.采用该新公式并应用ABAQUS有限元软件建立圆钢管混凝土轴压短柱有限元模型,根据圆钢管混凝土轴压短柱的弹塑性法分析结果,确定ABAQUS中混凝土塑性损伤本构模型的膨胀角为40°,然后通过有限元建模对典型的方形钢管混凝土、矩形钢管混凝土、方形带肋钢管混凝土、矩形带肋钢管混凝土和箍筋约束混凝土轴压短柱的荷载-应变曲线试验结果进行数值仿真分析,计算结果与试验结果吻合良好.采用ABAQUS有限元软件.对相同含钢率下的方形钢管混凝土、矩形钢管混凝土、方形带肋钢管混凝土、矩形带肋钢管混凝土和钢筋混凝土轴压短柱的荷载-应变曲线进行数值仿真分析,探讨各种短柱的受力性能和约束套箍作用,指出方、矩形钢管混凝土的约束套箍作用没有圆钢管混凝土明显,也没有钢筋混凝土明显,所以对方、矩形钢管混凝土轴压短柱采取加肋的办法不能提高其承载力,但可略微改善其延性.

关键词：工程结构、钢管混凝土、本构模型、有限元法、弹塑性法

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分类号：TU318+.1(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金重点资助项目50808180;高等学校博士学科点专项科研基金200805331064;湖南省自然科学基金资助项目07JJ4014

在线出版日期：2009-09-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：472-479