高溫下鋼管約束型鋼混凝土柱的受力性能.pdf

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1、第３９卷第３期土木建筑與環(huán)境工程Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．３２０１７年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌ，Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎ．２０１７ｄｏｉ：１０．１１８３５／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４４７６４．２０１７．０３．００８高溫下鋼管約束型鋼混凝土柱的受力性能王衛(wèi)永ａ，ｂ，宋柯巖ａ，劉界鵬ａ，ｂ（重慶大學(xué)ａ．土木工程學(xué)院；ｂ．山地城鎮(zhèn)建設(shè)與新技術(shù)教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室，重慶４０００４５）摘要：火災(zāi)下無防火保護(hù)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件溫度會迅速上升，從而造成鋼材和混凝土的強(qiáng)度明顯下降。為了研究火災(zāi)下鋼管約束型鋼混凝土

2、柱的受力性能，考慮火災(zāi)下鋼管約束型鋼混凝土柱的不均勻溫度分布及溫度對材料力學(xué)性能的影響，提出了火災(zāi)下受軸心荷載作用的鋼管約束型鋼混凝土柱承載力的計(jì)算方法。利用有限元軟件ＡＢＡＱＵＳ對提出的計(jì)算方法進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果吻合較好。進(jìn)而采用該計(jì)算方法對影響高溫下承載力的參數(shù)進(jìn)行了分析，研究表明：隨著構(gòu)件截面尺寸的增加以及混凝土強(qiáng)度和鋼材強(qiáng)度的提高，構(gòu)件的承載力逐漸增加，而鋼管壁厚的改變對承載力并無太大影響。利用有限元軟件ＡＢＡＱＵＳ分析了荷載比、構(gòu)件尺寸、鋼管壁厚等因素對構(gòu)件耐火極限的影響，發(fā)現(xiàn)耐火極限隨著荷載比和鋼管壁厚的增加而減小，隨著構(gòu)件尺寸的

3、增加而增大。關(guān)鍵詞：鋼管約束型鋼混凝土柱；溫度；受力性能；有限元分析中圖分類號：ＴＵ３７５．３文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號：１６７４４７６４（２０１７）０３００５８０９?fàn)茽闋驙鍫馉鍫驙鏍餇驙頎釥顮銧鍫餇鏍銧闋驙銧鯛鞝釥驙魻鯛鉅鍫錉鬆魻鍫鍫鞝驙鍫闋顮鏍餇驙銧鍫錉銧餇顮銧驙鍫魻鍫銧餇鞝鯛頎顮鬆?，犫，犛狅狀犵犓犲狔犪狀犪，犔犻狌犑犻犲狆犲狀犵犪，犫犠犪狀犵犠犲犻狔狅狀犵（ａ．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｂ．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＣｉｔｉｅｓｉｎＭｏｕｎｔａ?/p>

4、ｎＡｒｅａ（ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ），ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｗｉｔｈｏｕｔｆｉｒｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓｒａｐｉｄｌｙｉｎｆｉｒｅ，ａｎｄｉｔｗｉｌｌｒｅｓｕｌｔｉｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ？ｄｅｃｌｉｎｅｉｎｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｓｔｅｅｌａｎｄｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍ

5、ａｎｃｅｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｔｕｂｅｄｓｔｅｅｌｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｌｕｍｎｓｉｎｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｈｅａｓｙｍｍｅｔｒｙｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆａｘｉａｌｌｏａｄｉｎｇｃｏｌｕｍｎｓｉｎｆｉｒｅｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＴｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙＡＢＡＱＵＳａｎｄｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｉ

6、ｓａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｕｌｔｉｍａｔｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｃｏｌｕｍｎｓｉｎｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｓｔｅｅｌｈａｖｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｕｌｔｉｍａｔｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ，ｗｈｉｌｓｔｔｈｅｗａｌｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｓｔｅｅｌｔｕｂｅｈａｓｌｉ

7、ｔｔｌｅｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｌｏａｄｒａｔｉｏ，ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆｓｐｅｃｉｍｅｎ，ａｎｄｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｓｔｅｅｌｔｕｂｅｏｎｔｈｅｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙＡＢＡＱＵＳ．Ｉｔｉｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｓｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｈａｖｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｌｏａｄｒａｔｉｏａｎｄｗａｌｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｓｔｅｅｌｔｕｂｅ，ｔｈｅｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔ

8、ａｎｃｅｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ．收稿日期：２０１６１１１４基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（５１６２２８０２）；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（２０１６ＹＦＣ０７０１２０３）作者簡介：王衛(wèi)永（１