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圆钢管自密实混凝土纯弯力学性能

丁发兴 余志武

丁发兴, 余志武. 圆钢管自密实混凝土纯弯力学性能[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(1): 63-68.
引用本文: 丁发兴, 余志武. 圆钢管自密实混凝土纯弯力学性能[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(1): 63-68.
DING Fa-xing, YU Zhi-wu. Pure Bending Properties of Self-Compacting Concrete Filled Circular Steel Tube[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(1): 63-68.
Citation: DING Fa-xing, YU Zhi-wu. Pure Bending Properties of Self-Compacting Concrete Filled Circular Steel Tube[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(1): 63-68.

圆钢管自密实混凝土纯弯力学性能

基金项目: 

国家自然科学基金项目 50438020

国家自然科学基金项目 50278097

国家自然科学基金项目 50578162

湖南省自然科学基金项目 03JJY3089

详细信息
    作者简介:

    丁发兴(1979-), 男, 浙江瑞安人, 中南大学工学博士研究生, 从事结构工程研究

  • 中图分类号: U441

Pure Bending Properties of Self-Compacting Concrete Filled Circular Steel Tube

More Information
  • 摘要: 基于合理的钢材和核心混凝土拉压本构模型, 利用截面分层法对钢管混凝土纯弯构件弯矩-曲率进行全过程分析, 建立了钢管混凝土实用组合抗弯刚度、极限抗弯承载力等计算式和钢管混凝土组合梁单元弯矩-曲率全曲线实用计算方法, 通过3根钢管自密实混凝土和1根钢管普通混凝土受弯构件的试验研究, 考察了混凝土强度和含钢率对构件纯弯性能的影响。试验结果表明, 受弯构件受压区钢管对混凝土产生约束套箍作用, 受拉区钢管处于双向受拉应力状态, 提高混凝土强度对提高极限弯矩作用不明显, 而增大含钢率对提高极限弯矩作用较明显, 并且与分层法相比, 组合单元法在保证精度的前提下, 减少了截面分层, 提高了程序的计算速度。

     

  • 图  1  计算模型

    Figure  1.  Calculation Model

    图  2  γm-Φ关系

    Figure  2.  Relationship of γm and Φ

    图  3  试验装置

    Figure  3.  Test Installation

    图  4  荷载与跨中挠度曲线Fig.4 Relation of Load and Mid-Span Deflection

    图  5  跨中弯矩与曲率曲线Fig.5 Relation of Mid-Span Moment and Curvature

    图  6  荷载与应变曲线

    Figure  6.  Curves of Load and Strain

    图  7  荷载与应变率曲线

    Figure  7.  Curves of Load and Strain Ratio

    图  8  钢管表面截面应变

    Figure  8.  Strain Distribution of Mid-Span Section

    图  9  各级荷载作用下挠度变形

    Figure  9.  Deflection Shapes of Different Loads

    图  10  M-φ曲线

    Figure  10.  M-φ Curves

    图  11  P-yc曲线

    Figure  11.  P-yc Curves

    表  1  受弯构件参数

    Table  1.   Parameters of Bending Specimens

    序号 试件编号 D/mm t/mm L/mm fs/MPa fcu/MPa Φ 备注
    1 B3C4A 165 2.70 1500 350 46.3 0.686 普通混凝土
    2 B3S4A 2.74 57.0 0.547 自密实混凝土
    3 B3S6A 2.75 77.2 0.385
    4 B4S6A 3.93 77.2 0.563
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    表  2  结果比较

    Table  2.   Result Comparison

    试件编号 (EI) sc0/ (kN·m2) (EI)scc/ (kN·m2) (EI) sc0/ (EI)scc
    本文 B3C4A 1 144.2 1 361.2 0.841
    B3S4A 1 296.7 1 407.3 0.921
    B3S6A 1 258.4 1 460.2 0.862
    B4S6A 1 882.5 1 909.2 0.986
    文献[6] OCSA100-1 234.9 218.5 1.075
    OCSA100-2 251.3 1.150
    OCSB100 255.9 1.171
    OCSA200-1 2 149.3 2 131.8 1.008
    OCSA200-2 2 155.9 1.011
    OCSB200 2 253.5 1.057
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    DING Fa-xing, YU Zhi-wu. A Method for Calculation of the Mechanical Properties of Concrete Filled Tubular Steel Stub Columns[J]. Engineering Mechanics, 2005, 22 (3): 134-138. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GCLX200503023.htm
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-09-22
  • 刊出日期:  2006-03-25

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