中国科技论文

2009, v.4(07) 472-479

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钢管混凝土轴压短柱非线性有限元分析
Nonlinear finite element analysis of axially loaded concrete-filled steel tubular stub columns

丁发兴;周林超;余志武;欧进萍;

摘要(Abstract):

提出新的混凝土单轴受力和轴对称三轴受压应力-应变关系统一计算公式,应用连续介质力学,采用弹塑性法对圆钢管混凝土轴压短柱力学性能进行分析,指出该新公式可避免圆钢管混凝土轴压短柱荷载-应变曲线上升段刚度衰减过快的缺点。采用该新公式并应用ABAQUS有限元软件建立圆钢管混凝土轴压短柱有限元模型,根据圆钢管混凝土轴压短柱的弹塑性法分析结果,确定ABAQUS中混凝土塑性损伤本构模型的膨胀角为40°,然后通过有限元建模对典型的方形钢管混凝土、矩形钢管混凝土、方形带肋钢管混凝土、矩形带肋钢管混凝土和箍筋约束混凝土轴压短柱的荷载-应变曲线试验结果进行数值仿真分析,计算结果与试验结果吻合良好。采用ABAQUS有限元软件,对相同含钢率下的方形钢管混凝土、矩形钢管混凝土、方形带肋钢管混凝土、矩形带肋钢管混凝土和钢筋混凝土轴压短柱的荷载-应变曲线进行数值仿真分析,探讨各种短柱的受力性能和约束套箍作用,指出方、矩形钢管混凝土的约束套箍作用没有圆钢管混凝土明显,也没有钢筋混凝土明显,所以对方、矩形钢管混凝土轴压短柱采取加肋的办法不能提高其承载力,但可略微改善其延性。

关键词(KeyWords): 工程结构;钢管混凝土;本构模型;有限元法;弹塑性法

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金重点资助项目(50808180);; 高等学校博士学科点专项科研基金(200805331064);; 湖南省自然科学基金资助项目(07JJ4014)

作者(Author): 丁发兴;周林超;余志武;欧进萍;

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参考文献(References):

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