钢管混凝土短柱力学性能研究—理论分析 - cstam.org.cn.pdf

第22卷第1期工程力学Vol.22No.1

2005年2月ENGINEERINGMECHANICSFeb.2005

文章编号：1000-4750(2005)01-0175-07

钢管混凝土短柱力学性能研究—理论分析

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丁发兴，余志武

(中南大学土木建筑学院，湖南长沙410075)

摘要：根据国内外进行的不同围压下不同混凝土强度等级(C20~C130)三轴试验研究，建立了混凝土三轴强度准

则、峰值应变准则和应力-应变全曲线，并且与混凝土单轴受压强度、峰值应变、应力-应变全曲线相协调。基于

给定的混凝土和钢材三轴本构模型及相应假定的混凝土和钢材泊松比，应用连续介质力学对钢管混凝土短柱进行

弹塑性分析，建立了钢管混凝土组合材料的组合弹性模量理论计算公式和应力-应变关系全曲线的理论表达式，

其计算结果与试验结果吻合良好。研究成果可供钢管混凝土柱的非线性有限元全过程分析参考。

关键词：钢管混凝土柱；力学性能；应力-应变关系；组合弹性模量；弹塑性分析

中图分类号：TU398文献标识码：A

THEORETICALANALYSISOFMECHANICALPROPERTIESOF

CONCRETE-FILLEDTUBULARSTEELSTUBCOLUMNS

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DINGFa-xing,YUZhi-wu

(CivilandArchitectureCollege,CentralSouthUniversity,Changsha410075,China)

Abstract:Basedonvariouscompressiveconcretestrengthtestsunderdifferentpressures,empiricalformulas

fortriaxialcompressivestrength,peakstrainandstress-straincurvesarepresentedandcorrelatedthosefor

uniaxialones.Elasto-plasticanalysisofconcretefilledtubularsteel(CFTS)stubcolumnsisperformedand

theoreficalformulasforelasticmodulusandstress-straincurvesofcompositematerialofCFTSstubcolumnsare

presented.Thecalculatedresultsareingoodagreementwithexperimentalresults.Itisbelievedthattheresultsof

thepapercanbeusedinnon-linearfiniteelementanalysisofCFTScolumns.

Keywords:concrete-filledtubularsteelcolumns;mechanicalproperties;stress-straincurves;elasticmodulus;

elasto-plasticanalysis

1前言济效益。