方钢管混凝土中钢管屈曲承载力研究-哈尔滨工业大学学报.pdfVIP

第 卷第 期 哈尔滨工业大学学报 年 月 方钢管混凝土中钢管屈曲承载力研究 郭兰慧戎芹张素梅 哈尔滨工业大学 土木工程学院 哈尔滨 摘 要 钢管混凝土中钢管的高厚比越大用钢量越少越经济但当高厚比超过一定限值后钢管仍不可避免 地产生局部屈曲因此研究钢管混凝土中钢管的屈曲性能对于薄壁钢管混凝土设计具有重要指导意义本文 对 根空钢管和钢管填充混凝土后钢管的力学性能进行试验研究试件的宽厚比为 同时采用有 限元软件分析了钢管混凝土中钢板的屈曲性能数值分析结果和理论分析结果进行对比两者吻合 较好结果表明钢管填充混凝土后改变了钢管的屈曲模式明显提高了钢管的屈曲承载力承载力的提高幅 度随截面宽厚比的增加而增大 关键词 方钢管填充屈曲应力 中图分类号 文献标志码 文章编号 钢管混凝土是在空钢管中填充混凝土而形成的 混凝土的存在将会阻止钢管向内产生凹曲已有 构件根据截面形式的不同可分为圆钢管混凝土矩 关于薄壁钢管混凝土分析大都分析钢管混凝土 形钢管混凝土和多边形钢管混凝土方钢管混凝土是 中钢管的屈曲承载力在分析过程中假定钢管中 矩形钢管混凝土的一种特殊形式方钢管混凝土的承 的钢板发生屈曲时为四边固接的边界条件产生 载力虽然没有圆钢管混凝土高但是由于其截面相对 屈曲时钢板只能向一侧鼓曲对钢管混凝土当钢 开展抗弯刚度大抗弯能力好节点构造简单及易于 管越薄时用钢量越少柱子越经济另一方面在 装修等优点在实际工程中逐渐得到应用 高层建筑中底层柱的钢管壁往往较厚给焊接带 钢管中填充混凝土后内部混凝土的存在使 来一定困难因此在实际应用时也倾向于采用薄 得钢管的屈曲模式与空钢管有所不同钢管内部 壁钢管混凝土而随着钢板厚度的减小对应宽厚 比增大当壁厚超过一定限值后不可避免的会出 现局部屈曲因此有必要对钢管混凝土中钢管的 收稿日期 屈曲性能进行研究 基金项目 国家自然科学基金资助项目 作者简介 郭兰慧 男博士副教授 目前各国对轴压构件宽厚比限值的规定有所不 张素梅 女教授博士生导师 同当采用 钢材时规程 和矩 第 期 郭兰慧等方钢管混凝土中钢管屈曲承载力研究 形钢管混凝土结构技术规程对应轴心受压构件中 化同时对比空钢管和钢管内部填充混凝土后构 钢板的宽厚比限值分别为可以看 件力学性能的异同 出各国对矩形钢管混凝土的宽厚比限值还存在一定 试验中钢管采用厚度为 的钢板加工制 差别本文将对此进行试验研究和理论分析 作在试件加工时采用 块折成形的钢板通过对接 对于钢管混凝土中钢管屈曲性能的研究主要 焊缝连接成矩形钢管这种制作方法也减小了钢板上 集中在澳大利亚和等分别采用 焊缝残余应力对构件力学性能的影响对于空钢管在