低周反復載荷下型鋼鋼管混凝土柱力學性能

第２７卷第６期

２０１５年１２月

沈陽大學學報（自然科學版）Ｖ０１．２７，Ｎｏ．６

Ｄｅｃ．２０１５

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）

文章編號：２０９５—５４５６（２０１５）０６—０４７７—０６

低周反復載荷下

型鋼鋼管混凝土柱力學性能

劉

曉，任攀，王兵，李敏

１１００４４）

（沈陽大學建筑工程學院，遼寧沈陽

摘要：為了研究型鋼鋼管混凝土的滯回性能，利用有限元軟件，選擇約束效應系數(shù)和強弱軸不同加載

方向為參數(shù)，對型鋼鋼管混凝土柱的耗能、延性等滯回性能進行了研究．研究表明，各構件的載荷一位移滯回曲線飽滿，構件在低周反復載荷下的承載、耗能能力，以及延性可以通過提高約束效應系數(shù)而增強，強弱軸不同加載方式對構件的承載力影響不大．

關鍵詞：鋼管鋼骨混凝土；約束效應系數(shù)；強弱軸；延性；滯回性能中圖分類號：ＴＵ

３９８

文獻標志碼：Ａ

鋼材抗拉、抗壓、抗彎性能優(yōu)越，但不耐火和不耐腐蝕，混凝土的耐壓及耐火性能優(yōu)越，但是抗彎性能不好．將混凝土注入鋼管內，能提高鋼管的穩(wěn)定性，以免鋼管在火災下承載力減�。�由于外鋼管約束，混凝土處于多向受壓狀態(tài)，自身的抗壓、抗變形、抗沖擊能力得到增強．混凝土的存在，使得內部工字鋼得到保護，能夠抵抗外界的腐蝕，同時可以吸收熱量，彌補鋼材不耐火的缺點．當混凝

土破壞后，工字鋼可以繼續(xù)承受載荷，防止構件突

軸向載荷，所以與受拉盯一￡曲線十分相似．在模擬中，該模型使用如圖２所示的四折線盯一￡關系

曲線‘６｜．

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然破壞．鋼管還可以充當混凝土的模板，縮短施工

圖１

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１

鋼管的盯一Ｅ關系曲線

ｒｅｌａｔｉｏｎ

ｃｕｒｖｅ

期限．目前對于型鋼鋼管混凝土柱，主要進行了內置十字形以及內置工字形型鋼鋼管混凝土柱滯回性能的研究［１叫］，對外包圓形鋼管、內嵌工字鋼這種形式的鋼管鋼骨混凝土構件的抗震性能研究欠缺．本文將對此種型鋼鋼管混凝土構件的力學性能進行研究．

１

口一Ｅ

ｏｆｓｔｅｅｌｔｕｂｅ

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模型建立及本構關系

圖２型鋼的。一Ｅ關系曲線

Ｆｉｇ．２口一￡ｒｅｌａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆｓｈａｐｅｓｔｅｅｌ

１．１本構關系

（１）鋼管的本構關系．本次實驗外鋼管的型號為Ｑ２３５，采用五折線盯一ｅ關系曲線［５｜，見圖１．

（２）型鋼的本構關系．型鋼所受側向載荷較小，模擬時假定在外鋼管及混凝土的約束下只受

（３）核心混凝土的本構關系．核心混凝土本

構關系是在現(xiàn)有鋼管核心混凝土仃一￡曲線［７３（ｅ。

為混凝土縱向壓應變慨一￡。為對應混凝土的壓

應力）基礎上的修正，其結果通過文獻Ｅ８１中所述

收稿日期：２０１５—０６—０６

基金項目：國家自然科學基金資助項目（５１３０８３４７）；遼寧省自然科學基金資助項目（２００９２０４４）．作者簡介：劉曉（１９７４一），女，遼寧沈陽人，沈陽大學教授，博士后研究人員．

萬方數(shù)據(jù)

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