帶縱肋圓鋼管混凝土短柱壓彎受力性能分析

魏 華，孫斯紋

（沈陽工業大學 建筑與土木工程學院，遼寧 沈陽 110870）

鋼管混凝土具有套箍混凝土的強度高、重量輕、塑性好、耐疲勞等優點[1],但鋼管極易發生局部屈曲，降低結構的承載能力，為此,國內外研究者先后提出一些抵消這種影響的構造措施,主要包括設置縱向加勁肋、采用約束拉桿和角部隅撐這三種方法[2],其中設置縱向加勁肋的方法制作的構件較少,加勁肋和鋼管焊在一起,整體性好,有利于提高鋼管和混凝土的共同工作性能,同時還有利于提高構件的抗火性能[3]。國內外研究者對帶肋薄壁方鋼管混凝土短柱已進行了不少試驗研究和理論分析[2-5],而對于帶縱肋圓鋼管壓彎的研究鮮有報道。基于此，本文分析了混凝土強度、鋼管徑厚比、加強肋的設置等參數對帶肋圓形鋼管混凝土短柱力學性能的影響，為圓形帶縱肋鋼管混凝土短柱的應用提供參考。

1 本構模型

1.1 鋼材

本文選用等向混合強化模型，鋼材的本構關系選為二次塑流模型。

1.2 核心混凝土

本文采用的核心混凝土受壓應力-應變關系曲線是在韓林海研究的基礎上，由劉威提出的應力-應變模型。

2 有限元模型建立

2.1 單元選取及網格劃分

本文在建立模型的過程中，鋼管、縱肋、核心混凝土均采用C3D8R 單元 ，即8 節點六面體線性減縮積分單元。鋼材彈性模量取206000MPa，泊松比取0.3。

2.2 接觸設置

鋼管和混凝土法向作用采用硬接觸，混凝土為主面，鋼管為從面，切向作用采用常用的庫倫摩擦模型，且摩擦系數選為0.6；……