钢管混凝土套箍机理及组合弹性模量的理论分析

应用弹性力学中的能量法和最小势能原理,对钢管混凝土进行了小变形下的弹性理论分析。导出了钢管混凝土柱在轴向压力作用下的套箍系数、组合轴压弹性模量的理论计算公式。分析结果表明:套箍系数不仅与核心混凝土的泊松比、横截面直径及单向受压时的弹性模量有关,而且还与钢管的泊松比、钢管径厚比及单向受压时的弹性模量有关。理论计算公式算得的结果与按照统一理论所得的结果相近。理论计算公式能够准确可靠地描述钢管混凝土构件在小变形下的弹性行为及套箍机理。

复式空心钢管混凝土组合轴压弹性模量分析

将复式空心钢管混凝土柱分成混凝土、内钢管和外钢管三部分,作为拟平面轴对称问题进行分析。应用弹性力学中的势能驻值原理进行弹性理论分析,描述复式空心钢管混凝土柱在小变形下的弹性行为及套箍机理。导出了钢管混凝土柱在轴向压力作用下的套箍系数、组合轴压弹性模量的理论计算公式。分析结果表明:复式空心钢管混凝土的组合轴压弹性模量与钢管的泊松比、混凝土的泊松比有着必然的联系,同时钢管与混凝土之间的"套箍作用"对组合弹性模量也有一定的影响。组合轴压弹性模量随着含钢率的增大基本成线性增长,并得到了复式空心钢管混凝土柱在轴力作用下的应力分配比不是简单地按单轴弹性模量比分配的结论。