矩形钢管混凝土轴压短柱三维非线性有限元分析.pdfVIP

第39卷 第2期 四川建筑科学研究 2013年 4月 SichuanBuildingScience 75 矩形钢管混凝土轴压短柱三维非线性有限元分析 郝艳娥，兰永强，吴小强 (延安大学建筑工程学院，陕西 延安 716000) 摘 要：利用大型有限元结构分析软件 ANSYS，采用三维实体单元对矩形钢管混凝土短柱进行三维建模，同时考虑 材料非线性和几何非线性，通过合理的几何建模 、网格划分和正确的加载方法，模拟分析了矩形钢管混凝土短柱在 轴压荷载作用下的受力性能，有限元分析结果与试验吻合较好。说明选取的材料本构关系合适，有限元分析方法 正确可行，能有效的指导和补充试验。 关键词：矩形钢管混凝土；短柱；轴压 ；非线性有限元 中图分类号：TU398 ．9 文献标志码：A 文章编号：1008—1933(2013)02—075—05 3D nonlinearfiniteelementanalysisonshortrectangularconcrete-filled steeltubecolumnsunderaxialcompression HA0 Yan’e ，LAN Yongqiang，WU Xiaoqiang (SchoolofCivilEngineering，YananUniversity，Yan’an 716000，China) Abstract：In thispaper，usingthepowerfulstructurefiniteelementanalysissoftware ANSYS，the3D modelsofshortrectangular concrete-filledsteeltubecolumnsarefoundedby3D solidelementsfirstly．Consideringmaterialnon-linearandgeometrynon—linear questionsimultaneously，simulatesandanalyzesthecapacitybehaviorsofrectanuglarconcrete—filledsteeltubularshortcolumnsunder axialcompressionthroughreasonablegeometry modeling，meshingandcorrectloadingmethod．Theresultsoffiniteelementanalysisare inaccordwithexperimentresultswel1．Itistestifiedthatthematerialconstitutiverelationshipissuitale，thenonlinearfiniteelement analysismethodiscorrectandfeasible．Sothatitcanugidesavailablyandsupplementstests． Keywords：rectangularconcrete—filledsteeltube；short columns；axialcompression；nonlinearfiniteelemet 的后处理功能，绘出矩形钢管}昆凝土在极限承载力 0 引 言 时的位移和应力的分布云图，探讨了矩形钢管混凝 有限元方法是在结构分析方面迅速发展起来的 土内部受力机理和性能。 一 种有效的数值分析方法，目前 已经被广泛的运用 1 钢材的材料模型 于解决各种工程问题 。把有限元的方法用于钢管混 凝土结构的分析中，可以帮助我们了解钢管混凝土 1．1 钢材单元的性质及应用 结构在荷载作用下的内在受力性能和破坏机理，从 在ANSYS中，对钢材采用 SOLID45单元建模。 而能有效的指导试