外方内圆钢管混凝土短柱轴压性能试验研究

研究采用轴压试验方法,探究外方内圆钢管混凝土短柱的轴压力学性能。通过设计6根含有相同钢率的外方内圆钢管混凝土短柱,并与2根方钢管混凝土短柱对比分析,发现外方内圆钢管混凝土短柱的极限承载力较方钢管小,但剩余承载力更高。在相同含钢率条件下,增大内钢管直径有助于提高承载力;而在相同内、外钢管直径条件下,增大内钢管面积则减小极限承载力。通过非线性有限元分析验证试验结果,为深化理解外方内圆钢管混凝土短柱性能提供实证支持。

外方内圆钢管混凝土轴压承载力计算方法

考虑内外钢管对核心混凝土的双层约束作用以及钢管因环向受拉导致纵向应力降低的影响,对内圆钢管增强方钢管混凝土组合柱的核心混凝土和内外薄壁钢管的轴向极限应力分别进行了理论分析。利用双剪统一强度理论和薄壁圆筒理论计算了钢管的轴压承载力及混凝土在三向受压状态下的轴压承载力,并通过分析内圆钢管径厚比和直径的变化对组合柱轴压承载力的影响,将内圆钢管增强方钢管混凝土的承载力与试验中纯方钢管混凝土柱进行了比较。结果表明:所得组合柱的轴压承载力与文献的试验结果吻合较好;内圆钢管对方钢管混凝土柱的增强作用主要体现在有效增强对核心混凝土的约束作用,大大提高了组合柱的力学性能。

内(圆)钢管增强方钢管混凝土偏压柱极限承载力分析数值方法

根据数值积分方法对内 (圆 )钢管增强的方钢管混凝土偏压柱压弯过程进行了数值模拟 ,并对其极限承载力进行了计算 .在大量试算的基础上 ,分析了含钢率、偏心距和长细比等因素对极限承载力的影响 .最后 ,将所计算的内 (圆 )钢管增强的方钢管混凝土偏压柱极限承载力的结果与已有的纯方钢管混凝土偏压柱的试验结果进行了对比 ,表明内 (圆 )