低周反复载荷下型钢钢管混凝土柱力学性能

第２７卷第６期

２０１５年１２月

沈阳大学学报（自然科学版）Ｖ０１．２７，Ｎｏ．６

Ｄｅｃ．２０１５

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）

文章编号：２０９５—５４５６（２０１５）０６—０４７７—０６

低周反复载荷下

型钢钢管混凝土柱力学性能

刘

晓，任攀，王兵，李敏

１１００４４）

（沈阳大学建筑工程学院，辽宁沈阳

摘要：为了研究型钢钢管混凝土的滞回性能，利用有限元软件，选择约束效应系数和强弱轴不同加载

方向为参数，对型钢钢管混凝土柱的耗能、延性等滞回性能进行了研究．研究表明，各构件的载荷一位移滞回曲线饱满，构件在低周反复载荷下的承载、耗能能力，以及延性可以通过提高约束效应系数而增强，强弱轴不同加载方式对构件的承载力影响不大．

关键词：钢管钢骨混凝土；约束效应系数；强弱轴；延性；滞回性能中图分类号：ＴＵ

３９８

文献标志码：Ａ

钢材抗拉、抗压、抗弯性能优越，但不耐火和不耐腐蚀，混凝土的耐压及耐火性能优越，但是抗弯性能不好．将混凝土注入钢管内，能提高钢管的稳定性，以免钢管在火灾下承载力减小．由于外钢管约束，混凝土处于多向受压状态，自身的抗压、抗变形、抗冲击能力得到增强．混凝土的存在，使得内部工字钢得到保护，能够抵抗外界的腐蚀，同时可以吸收热量，弥补钢材不耐火的缺点．当混凝

土破坏后，工字钢可以继续承受载荷，防止构件突

轴向载荷，所以与受拉盯一￡曲线十分相似．在模拟中，该模型使用如图２所示的四折线盯一￡关系

曲线‘６｜．

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然破坏．钢管还可以充当混凝土的模板，缩短施工

图１

Ｆｉｇ

１

钢管的盯一Ｅ关系曲线

ｒｅｌａｔｉｏｎ

ｃｕｒｖｅ

期限．目前对于型钢钢管混凝土柱，主要进行了内置十字形以及内置工字形型钢钢管混凝土柱滞回性能的研究［１叫］，对外包圆形钢管、内嵌工字钢这种形式的钢管钢骨混凝土构件的抗震性能研究欠缺．本文将对此种型钢钢管混凝土构件的力学性能进行研究．

１

口一Ｅ

ｏｆｓｔｅｅｌｔｕｂｅ

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模型建立及本构关系

图２型钢的。一Ｅ关系曲线

Ｆｉｇ．２口一￡ｒｅｌａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆｓｈａｐｅｓｔｅｅｌ

１．１本构关系

（１）钢管的本构关系．本次实验外钢管的型号为Ｑ２３５，采用五折线盯一ｅ关系曲线［５｜，见图１．

（２）型钢的本构关系．型钢所受侧向载荷较小，模拟时假定在外钢管及混凝土的约束下只受

（３）核心混凝土的本构关系．核心混凝土本

构关系是在现有钢管核心混凝土仃一￡曲线［７３（ｅ。

为混凝土纵向压应变慨一￡。为对应混凝土的压

应力）基础上的修正，其结果通过文献Ｅ８１中所述

收稿日期：２０１５—０６—０６

基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１３０８３４７）；辽宁省自然科学基金资助项目（２００９２０４４）．作者简介：刘晓（１９７４一），女，辽宁沈阳人，沈阳大学教授，博士后研究人员．

万方数据

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