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《啞鈴型鋼管混凝土軸壓短柱力學(xué)性能分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第8卷第2期鐵道科學(xué)與工程學(xué)報Vo1.8NO.22011年4月JOURNALOFRAIL1/\『AYSCIENCEANDENGINEERINGApr2011啞鈴型鋼管混凝土軸壓短柱力學(xué)性能分析丁發(fā)興,李大穩(wěn),余志武,歐進(jìn)萍(1.中南大學(xué)土木建筑學(xué)院,湖南長沙410075;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150090)摘要:采用混凝土單軸受力應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系統(tǒng)一計算公式,應(yīng)用ABAQUS有限元軟件建立啞鈴型鋼管混凝土軸壓短柱三維有限元實體模型。將啞鈴型鋼管混凝土軸壓短柱的荷載一變形曲線簡化為2圓鋼管混凝土軸壓短枉、鋼腹板和腹腔內(nèi)混凝土的荷
2、載一變形曲線簡單疊加,建立彈塑性法。對比了有限元法和彈塑性法計算結(jié)果與試驗結(jié)果,2種方法與試驗結(jié)果較吻合,且彈塑性法計算結(jié)果略低于有限元法計算結(jié)果。采用2種方法對啞鈴型鋼管混凝土軸壓短柱的鋼管的軸向應(yīng)力與環(huán)向應(yīng)力、鋼腹板縱向應(yīng)力與橫向應(yīng)力、核心混凝土的軸向應(yīng)力與徑向應(yīng)力以及腹腔內(nèi)混凝土的縱向應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值分析,指出2種方法對上述各種應(yīng)力的計算基本接近,且有限元法可合理反映腹腔內(nèi)混凝土受約束而使得縱向承載力提高的規(guī)律?;跇O限平衡理論建立了啞鈴型管混凝土軸壓短柱承載力計算公式,由該公式所得計算結(jié)果與有限元計算結(jié)果相近且與試驗結(jié)果相比都偏于安全。關(guān)鍵詞
3、:啞鈴型鋼管混凝土柱;極限承栽力;有限元法;彈塑性法中圖分類號:TU398文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1672—7029(2011)02—0001—06Behaviorofaxiallyloadedconcrete——filledsteeltubulardumbbellshapedstubcolumnsDINGFa。xing’,LIDa—wen,YUZhi.wu,OUJin—ping(1.SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,CentralSouthUniversity,Changsha410075,Chin
4、a2.SchoolofCivilEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China)Abstract:Applyingunifiedformulaforstress—strainrelationsofconcreteunderunixialload,ABAQUSwasusedtoestablishthe3Dfiniteelementmodelandtoanalyzethebehaviorofconcrete—filledcir。cularsteeltubular(CFST)dumb
5、bellshapedstubcolumnsunderaxialcompression.Theelasto—plasticmethodwasalsousedtoanalyzetheload—deformationcurveofCFSTdumbbellshapedstubcolumnswhentheCFSTdumbbellshapedstubcolumnwassimplifiedassuperpositionwiththetwoCFSTstubcolumns,thetwosteelwebsandtheconcreteinsidethesteelweb
6、space.Theload—axialstrainbehaviorofCFSTdumbbellshapedstubcolumnswasanalyzedbybothfiniteelementmethodandelasto—plasticmethod.Theanalysisresultsareingoodagreementwiththeexperimentresultsfromreferences.Analyticalresultsbyelasto—plasticmethodareslightlylowerthanthatbyfi—niteeleme
7、ntmethod.Thenbasedonthetwomethods,theaxialstressandperimeterstressofs~teeltube,thelon—gitudinalandperimeterstressofsteelweb,theaxialstressandradialstressofconcretecore,andthelongitudinalstressofconcreteinsidethesteelwebspaceinCFSTdumbbellshapedstubcolumnswerediscussed.Atyield
8、state,theaxialstressofsectionsteelwasslightlylowerthanitsyieldstress