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方钢管混凝土轴心受压构件受力性能数值分析摘要:本文以ABAQUS为平台,建立一套分析方钢管混凝土有限元模型。
其中核心混凝土采用混凝土损伤塑性模型,钢管采用弹塑性模型。
在单轴受压作用下,分析了钢管混凝土力学性能受含钢率的影响规律和受力机理。
关键词:钢管混凝土轴压构件含钢率有限元法Abstract:This paper presents a finite element model (FEM) for the analysis of concrete filled square steel tubes (CFT) based on ABAQUS. The damage plastic model is used tu describe core concrete and elastic-plasticity model to describe the steel tube.Under the condition of axial compression, the effects of parameters to CFT ’s mechanical performance are studied. The parameters taken in account are steel ratio.Keywords:concrete filled steel tube, axial compression members, steel ratio, the finite element method钢管混凝土柱具有塑性和韧性良好、稳定承载力高、节点构造简单、连接方便、有良好的抗弯性能、施工进度快等优点,日益受工程界重视,目前在我国应用越来越广泛。
传统的试验研究由于具有投资大、周期长、参数变化困难等缺点,已经不能满足工程界的需要[1-3]。
ABAQUS是功能强大的非线性有限元软件,可以很容易的为复杂问题建模,并可以全过程分析荷载变形等工程数据。
钢管混凝土中长柱轴压力学性能试验研究发布时间：2022-07-14T07:19:30.747Z 来源：《城镇建设》2022年5卷第3月第5期作者：纪建军[导读] 本文对一组钢管混凝土(CFST)中长柱的轴压力学性能开展试验研究，得到试件的加载过程、破坏形态纪建军广州大学土木工程学院，广东省广州市 510006摘要：本文对一组钢管混凝土(CFST)中长柱的轴压力学性能开展试验研究，得到试件的加载过程、破坏形态、应变发展过程和轴力-柱中纵向应变曲线。
研究结果表明：钢管混凝土中长柱在轴压荷载作用下发生整体弯曲破坏，试件中部出现明显的受压区和受拉区，且由于钢材和核心混凝土的相互作用，钢材和混凝土的力学性能得到充分发挥。
关键词：钢管混凝土；中长柱；轴压性能；试验研究 Abstract: This paper presented an experimental study of medium-long concrete-filled steel tube (CFST) columns under axial compressive loading. The loading process, failure mode, strain development process and axial force-longitudinal strain curve in the middle height of column were obtained and analyzed. The results show that the CFST column presents global bending failure. A compression zone and a tension zone are observed at the middle of the specimen. Due to the interaction between steel and core concrete, the mechanical properties of steel and concrete are fully utilized. Key words: Concrete-filled steel tube; Medium long column; Axial compressive performance; Experimental study 钢管混凝土(Concrete-Filled Steel Tubular CFST)柱因具有良好的抗震性能、抗火性能和方便施工等特点，已被广泛应用于高层建筑和大跨桥梁结构中。
方钢管混凝土轴压柱承载力分析摘要：针对方钢管混凝土柱的受力特点，引入了混凝土强度折减系数和等效约束折减系数，实现了方钢管混凝土柱向圆钢管混凝土柱的等效。
利用薄壁圆筒的双剪统一强度解推导了方钢管混凝土轴压短柱的极限承载力计算公式。
在此基础上，引入了轴压稳定系数，建立了方钢管混凝土轴压长柱的极限承载力计算公式。
利用建立的公式与文献数据进行了计算对比，结果表明：所得公式计算的轴压承载力与文献的试验结果吻合较好，对钢管混凝土的研究有一定的理论价值。
关键词：方钢管混凝土极限承载力薄壁圆筒双剪统一强度理论1、引言随着我国高铁建设的飞速发展，对站房的要求越来越高，站房高度和跨度的不断增加使得梁、柱所承受的荷载越来越大。
承重柱作为建筑物最为重要的受力构件，是建筑物抵抗外力的关键，特别是在地震作用下，柱子不仅需要有足够的强度，而且须有很好的延性。
钢管混凝土柱以其承载能力高、延性好，抗震性能优越、耐冲击、耐疲劳和施工方便等优点而在实际工程中得到广泛的应用。
方钢管混凝土柱作为钢管混凝土柱的一种形式，除具有钢管混凝土柱的优点外，还有节点形式简单、截面惯性矩大、稳定性能好、抗弯性能好的优点，具有广阔的应用前景。
因此对方钢管混凝土力学性能的研究具有重要的意义。
2、方钢管混凝土柱的受力特点钢管混凝土柱在应力水平较高时，内部混凝土的纵向微裂缝将会得到发展，其泊松比将超过0.5，随着纵向微裂缝的发展，混凝土的泊松比将会超过外钢管的泊松比，此时，钢管会对混凝土产生围压。
方钢管对内部混凝土的约束很不均匀，文献[1]中指出：方钢管对核心混凝土的约束力主要集中在4个角部，而且约束力很不均匀，4个角部的混凝土受到的约束强，边部中间管壁处的混凝土受到的约束较弱。
在大量的试验研究的基础上，我们得出结论：当方钢管达到钢材的极限强度时，角部钢管发生塑性变形，边部中间管壁发生局部失稳，混凝土被压碎。
由于方钢管对内部混凝土的约束的不均匀性，所以如何计算外钢管和核心混凝土之间的相互约束“效应”成为计算方钢管混凝土强度及承载力的重中之重。
方中空夹层钢管混凝土轴压短柱力学性能对比试验研究黄宏;查宝军;陈梦成;郭晓宇【摘要】对4 种不同截面形式的钢管混凝土试件进行轴压对比试验,试件分为方实心试件、方套圆中空夹层试件和2 种内管不同放置形式的方套方中空夹层试件.试验结果表明:所有试件达到极限承载力之后,均出现外管焊缝开裂、内管向内凸曲的现象;在空心率不太大的情况下,方中空夹层钢管混凝土的轴压承载力比方实心钢管混凝土大;方实心试件比方中空夹层试件的横向应变发展快,方套圆中空夹层试件比方套方中空夹层试件的横向应变发展更快;采用有限元分析软件 ABAQUS 对轴压试件的荷载—变形全过程进行计算,得到的极限承载力与试验结果吻合较好.%T he paper carries out axial compression tests on four concrete-filled steel tubular pieces of different cross section shapes,namely solid square-shaped specimen,square specimen with circular hollow,and two square specimens with square hollow in the middle and differently placed inner tubes. T he results indicate that as all the specimens reach their ultimate bearing capacity,cracked weld and buckled inner tube in all cases. In the case of the hollow rate remains at a reasonably low level,the specimen with square-shaped hollow exceeds its solid counterparts in axial bearing capacity. In terms of lateral strain,the solid square-shaped specimen develops quicker than hollowed square specimen,the square specimen with circular hollow develops more quicker than square specimens with square hollow. By using the finite element analysis software ABAQUS to calculate the loading-deformation process of the specimens under axialcompression,the ultimate bearing capacity of the calculated consistent well with the test data.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】5页(P85-89)【关键词】方中空夹层钢管混凝土;轴压;截面形式;试验【作者】黄宏;查宝军;陈梦成;郭晓宇【作者单位】华东交通大学土木建筑学院,江西南昌 330013;江西省建筑过程模拟与控制重点实验室,江西南昌 330013;华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013;华东交通大学土木建筑学院,江西南昌 330013;江西省建筑过程模拟与控制重点实验室,江西南昌 330013;华东交通大学土木建筑学院,江西南昌 330013【正文语种】中文【中图分类】TU392.3钢管混凝土与钢结构相比，有较好的抗火性、经济性;与钢筋混凝土相比，具有强度高、塑性和韧性好、施工方便等优点，因此钢管混凝土被广泛应用于各类工程中。
