长细比对方钢管混凝土柱受力性能的影响

摘要:以BASE试件为基础设计3个具有不同长细比的ZG试件并进行了非线性有限元分析，采用了在钢管和混凝土之间加入粘接单元的方法。柱长细比是方钢管混凝土柱设计的主要影响因素，长细比可适当减小，柱长细比越大，柱承载力越低。在方钢管的底部和底角部存在应力集中现象，应力集中区域大约在柱高1/3范围内，对方钢管的底部应加大刚度，柱底角部应加强施焊。混凝土压碎破坏发生在柱底部，在管内混凝土的施工过程中，要保证混凝土柱底浇注密实。本文的研究结论对今后方钢管混凝土柱的设计和施工具有一定的指导意义。
论文关键词：方钢管混凝土柱,长细比,有限元

　　1 引言

　　方钢管混凝土的研究开展的较晚，各方面的理论还不够成熟和完善，以往的研究主要集中在试验研究上，本文采用有限元分析对方钢管混凝土柱的设计和施工提出合理建议，克服试验的不足。考虑到钢管混凝土是由钢管和混凝土两种不同材料所组成，混凝土和钢管之间有相对滑移，引入一种能反映钢管和混凝土两者间界面性能的单元----粘结单元，它能比较真实地反映方钢管混凝土柱的受力性能。

　　2 有限元模型的建立

　　本文模拟框架结构中间层的中柱，截取了方钢管混凝土柱从梁顶面到柱反弯点处的部分为研究对象。为了深入分析钢管混凝土柱的受力性能，充分考虑我国有关规范的规定，依据常见的工程实例设计了4个试件，采用大型商用有限元软件ANSYS对其受力性能进行了非线性有限元模拟。

　　2.1模型的几何尺寸

　　为了研究长细比对方钢管混凝土柱的受力性能影响，以BASE试件为基础，设计了ZG系列试件，详细尺寸见表1。

　　表1 试件尺寸明细表

　　

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