钢管约束钢筋混凝土轴压长柱数值模拟.pdf

齐宏拓等： 钢管约束钢筋混凝土轴压长柱数值模拟 6 7 钢管约束钢筋混凝土轴压长柱数值模拟 齐宏拓 ， 郝自强 ， 张德智 ( 1 哈尔滨工业大 学土木 工程学院 ， 哈尔滨1 5 0 0 9 0； 2 黑龙江省寒地建筑勘察设计有 限公司 哈尔滨1 5 0 0 9 0) 【 摘要】 钢管约束混凝土柱是在钢管混凝土柱、 箍筋约束混凝土柱和型钢混凝土柱的基础上发展起来的 一 种新型组合结构构件， 具有承载力高、 延性好 、 抗火性能好、 施工方便等优点。目 前国内外对钢管约束混凝土柱 的研究刚刚起步， 以往的研究也主要集中在轴压短柱方面， 而对工程中最为常见的中长柱构件鲜有报道。本文对 圆钢管约束钢筋混凝土中长柱的轴压性能进行了有限元分析。通过有限元模拟 ， 给出了圆钢管约束钢筋混凝土 柱荷载位移曲线， 并对其进行了全过程分析。 【 关键词】 圆钢管 ； 约束； 钢筋混凝土； 中长柱 【 中图分类号】 T U 3 7 5 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 4 ) o 6 0 o 6 7 一 o 3 NUM ERI CAL ANALYS I S RES EARCH oN Ct CULAR S TEEL TUBED RE姗 oRCED CoNCRET E CoLUM N Q I H o n g t u o ， H A O Z i q i a n g ， Z H A N G D e z h i ( 1 S c h o o l o f C i v i l E n g i ， H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ， H a r b i n 1 5 0 0 9 0， C h i n a ； 2 H e i l o n g j i a n g P r o v i n c e A c a d e my o f C o l d A r e a B u i l d i n g R e s e a r c h ， Ha r b i n 1 5 0 0 9 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： A c i r c u l a r s t e e l t u b e d r e i n f o r c e d c o n c r e t e ( C T R C) w a s a n e w t y p e c o m p o s i t e c o l u mn ， wh i c h wa s c o me f r o m c o n c r e t e fi l l e d s t e e l t u b e c o l u mn C T RC h a s t h e a d v a n t a g e s o f h i g h b e a r i n g c a p a c i t y ， g ood d u c t i l i t y ， g ood fi r e r e s i s t a n c e a n d c o n s t r u c t i o n c o n v e n i e n t T h e r e s e a r c h o f C T R C j u s t s t a r t e d f o r r e c e n t y e a r s i n C h i n a ， wh i c h wa s o n l y f o c u s o n s h o r t c o l u mn a t p r e v i o u s s t u d y T h e r e s e a r c h o f s l e n d e r CT R C h a s n o t c a r r y o u t ， w h i c h w a s mo r e c o mmo n i n e n g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n T h i s p a p e r p r e s e n t e d a f i n i t e e l e me n t s i mu l a t i o n r e s e a r c h o n C T R C c o l u mn L o a d d i s p l a c e me n t c u r v e u n d e r e c c e n t r i c l o a d i n g wa s g i v e n w h i c h ma t c h t h e e x p e r i me n t a l d a t a w e l 1 Ke y wo r d s ： c i r c u l ar s t e e l ； t u b e d； r e i nfo r c e d c o n c r e t e； s l e n d e r c o l u mn 钢管约束钢筋混凝土柱最早由日本学者 T o m i i 。 等首先提出， 其出发点为将钢筋混凝土柱中的箍筋换 成钢管， 起到约束核心混凝土的作用。通过该方法美 国阿拉 斯加交通局成 功地 加 固了钢筋混凝 土桥 墩 ， 随 后 P r i e s t l e y 等对该 方法 进行 较 为 系统 的研究 ， 并 成 功用 于加 利福 尼亚 地 区大量 桥 梁加 固工 程 。以往 研 究局限在轴压短柱上， 而对轴压中长柱研究很少， 研 究手段也 大多 以试 验为 主， 采用 大型有 限元软 件 o o0 00 0o 0 0 0o 0 0 0o 0 0 oo oo 00 o0 0口 00 0o o0 0D 0o o 0 0o 0口 oo 0 0 o0 o0 00 00 o0 oo oo 0 o oo o0 0 o o0 oo oo 00 o o 00 o o 0o 00 0 o 0 3结 语 ( 1 ) 本文提出的组合刚度法理论计算和试验值 符合较好 ， 可以用作桁架板施工阶段短期刚度的计算。 ( 2 ) 随着 I 比值减小， 使用阶段短期刚度单 调减小 ； 当 h 。 h 趋近于 1时， 其并未趋近整浇截面的 短期刚度， 说明公式的适用性值得商榷。 参考文献 1 刘轶， 童根树， 李文斌， 等 钢筋桁架叠合板性能试验和设计 方法研究 J 混凝土与水泥制品， 2 0 0 6 ， 4 ( 2 ) ： 5 7 6 0 2 3 4 5 刘轶 自承式钢筋混凝土叠合板性能研究 D 浙江： 浙江大 学 ， 2 0 0 6 赵磊 自承式钢筋桁架混凝土叠合板设计计算方法研究 D 湖南： 中南大学， 2 0 0 7 黄鹏 飞 钢 筋桁架 混凝土叠 合 板受 力性能 试验及 理论 研究 D 上海 ： 同济大学 ， 2 0 1 3 李杰 ， 黄鹏飞 无支撑钢筋 桁架混凝土叠 合板受力性能试验 研究 J 结构工程师， 2 0 1 3 ， ( 4 ) ： 1 3 2 1 3 9 收稿日期 2 0 1 4- 0 3 一 O 5 作者简介 李杰( 1 9 6 2 一) ， 男， 上海人， 副教授， 研究方向： F R P 管混凝土组合结构、 F R P加固混凝土结构。