单肢钢管混凝土轴压中长柱的稳定承载力分析
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（ 果 详见图 １。 结 ）
２ ． １３
２ ３ １
பைடு நூலகம்
２４１ ８ ．８
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Ｓ１ ４３ ｃ ５ — Ｓ１ ４４ ｃ５ Ｓ１ ９１ ｃ ４ — Ｓ１ ９２ ｃ ４ — Ｓ１ １１ ｃ ４ —
Ｓ １ １２ ｃ４ － Ｓｌ Ｏ１ ｃ ３ 一 Ｓ １ Ｏ２ ｃ３ 一
１ ８×４ ５× ４ １ ８ ０ ５ １ ８×４ ５× ４ １ ８ ０ ５ １ ８×４ ５× ４ ０ ３ ０ ２ １ ８×４． ４ ０ ３ ０ ５× ２ １ ８×４． ３ ８ ７ ０ ５× ０
１ ８×４ ５× ３ ８ ７ ０ ０ １ ８×４． ０ ５× ３ ５ ０ １ １ ８×４． ０ ５× ３ ５ ０ １
３ ４ １ ３ ４ １ ３ ４ １ ３ ． １４ ２ ． １３
２ ． １３ ２ ． １３ ２ ． １３
３８１ ４ ． ３８１ ４ ， ３８１ ４ ３８１ ４ ３８１ ４ ．
根据砖混结构 的特 点 ， 砌体结构 正常使用 要求一般 情况 下可 参 考 文 献 ：
第３ ６卷 第 ｌ ２期 ２０ １０ 年 ４ 月
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥ 兀 瓜 Ｅ
山 西 建 筑
Ｖｏ ｌ ６ ＮＯ． ２ Ｉ３ １
Ａｐ． ２ １ ｒ ００
・５ ・ ９
文 章 编 号 ：０ ９６ ２ （０ ０ １—０ ９０ １０ —８ ５ ２ １ ）２０ ５ —２
应用 。
表 １ 轴 压 长 柱 试 件 参 数 表
构件编号
Ｓ１ ４１ ｃ５ —
Ｓｌ ４２ ｃ ５ —
时 ， 虑杆长千分之 一 的初 挠度 ， 考 以考 虑钢管 混凝 土长柱 本身 缺
陷 的影 响 。
极 限承载力 ／ Ｎ ｋ 试验值 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 计算值
３２ ４
２２ ９
中 图 分 类 号 ： ３ １２ ＴＵ １ ． 文献标识码 ： Ａ
一
钢管 混 凝 土 是 在 钢 管 中填 充 混 凝 土 而 形 成 的构 件 ， 是 在 劲 它
的初挠度 ， 计入残余 应 力 的影响 ， 照压弯 构件 的方 法来确 定 按
性钢 筋混凝 土结构及螺旋 配 筋混 凝土 结构 的基 础上演 变 和发展 其 临界力 。对于钢管混凝土 ， 荷载 的初偏 心影 响属 于偏心较 小 的 起来 的一种新 型结构 。钢管混凝 土柱具有 承载力 高 、 济 、 用 、 范畴 ， 经 实 钢管残余应力对 钢管混凝 土构件 的影响也属 于偏 心较小 的 美 观等优 点 ， 在工业厂房 和高层以及超 高层 建筑 中得到 了大量 的 范畴 。鉴于这种 情况 ， 在计算钢 管混凝土 轴心受压 构件的临界 力
Ｄ×ｔ ×Ｌ ｍ ｍ×ｍｌ ｍ ｉ×ｍ ｌ
１ ８×４ ５× ４ １ ８ ０ ５
１ ８ｘ４ ５× ４ １ ８ ０ ５
｝
：
／ ａ ｙ ＭＰ ＭＰ ｆ ／ ａ
３８１ ４ ．
３８１ ４ ．
选取文 献［ ］ １ １ 的 １根钢管混凝 土长柱进行 分析 ， 构件 的参 数 见表 １主要 研究构件长细 比对钢 管混凝 土柱稳定 承 载力 的影 响 ，
在用有 限元程序对 钢管混凝土 中长柱进行分析 时 ， 通过研究 构件的荷载一跨 中位 移关 系来 研究 轴心 受压 钢管混 凝土 长柱 的 极 限承载力 随构 件参数的变化规律 。
有 限元分析结果 比较 ： ） 长柱轴心 受压荷载一位 移 曲线 可 １从
以 看 出 ， 管 混 凝 土 长 柱 在 没 有 屈 曲 以前 ， 中 位 移 一 般 很 小 ， 钢 跨 而 当 构 件 屈 曲后 ， 位 移 迅 速 增 大 而 荷 载 反 而 变 小 ， 表 明构 件 已 其 这
３ ８， ４ １ ３８ １ ４ ３８１ ４
２８ ９ ２０ ８ ３８ １ ３０ ２ ３０ ５
３０ ７ ４０ Ｏ ３０ ９
２ ２ １ ７ ．１ ２ ２ １ ７ ．１ ２２７ ９ ．４ ２２７ ９ ．４ ３ ８ １ １．３
３ ８ １ １ ．３ ３ ４ ０ ５ ．１ ３ ４ ０ ５ １
Ｓ１ ０３ ｃ ３ —
１ ８×４． ３ ５ ０ ０ ５× １
３ ． １４
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４０ ４
３ ３ ９ ７ ５
进入 了不稳定平衡 阶段 ， 构件 即将破坏 。２ 从 荷载一位 移曲线 可 ） 以看 出， 件的长细 比对构件 的极 限承载力 和后期延性 都有很 大 构
的影响 。随着长细 比的增 加 ， 不但使 构件 的承载能力 降低而且构 实际结构 中采用 的钢 管混凝土轴压 柱的长细 比都 较大 ， 往往 件 的荷载一位移 曲线 的下降段变陡 。３ 从 表 １ 以看 出 ， 于钢 ） 可 对 是 由于构件发生屈 曲而 破坏 。因此 本节对 钢管 混凝 土轴 压 中长 管混凝土长柱 ， 混凝土强度 的变化对 构件 的极 限承载能力 的影 响 柱进行弹塑性失稳 分析 ， 并研究荷 载与构件 跨 中位移 的变化 关系 较 小。其根本原 因是 由于钢管混凝土长柱在没有达到材料强度时， 受构件长细 比和套箍 系数的影响规律 。参 照我 国现行 《 钢结 构设 构件 已经屈 曲破坏 ， 因此混凝土本身 的强 度得不到充分的利用 ， 所 计规范》 钢结 构轴心 受压构 件 临界力 的计 算 ， 虑杆 长千 分之 对 考
单 肢 钢 管 混 凝 土 轴 压 中 长 柱 的 稳 定 承 载 力 分 析
黄 加 平 全 国兴
摘
黄 雪 开
要 ： 了研究单肢钢 管混凝 土轴压 中长柱 的稳定 承载力 ， 为 通过 建立有 限元 Ａ Ｙ ＮＳ Ｓ模 型 ， 与大量 实验 数据相对 比 ， 研
究不 同影响因素对 其极 限承载力 影响的变化规律 ， 并最终推导单肢钢 管混凝 土轴压 中长柱稳定承载 力计算公式。 关键词 ： 钢管混凝 土轴压 中长柱 ， 影响 ， 承载力 ， 究 研
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Ｓ １ １２ ｃ４ － Ｓｌ Ｏ１ ｃ ３ 一 Ｓ １ Ｏ２ ｃ３ 一
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根据砖混结构 的特 点 ， 砌体结构 正常使用 要求一般 情况 下可 参 考 文 献 ：
第３ ６卷 第 ｌ ２期 ２０ １０ 年 ４ 月
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山 西 建 筑
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Ａｐ． ２ １ ｒ ００
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文 章 编 号 ：０ ９６ ２ （０ ０ １—０ ９０ １０ —８ ５ ２ １ ）２０ ５ —２
应用 。
表 １ 轴 压 长 柱 试 件 参 数 表
构件编号
Ｓ１ ４１ ｃ５ —
Ｓｌ ４２ ｃ ５ —
时 ， 虑杆长千分之 一 的初 挠度 ， 考 以考 虑钢管 混凝 土长柱 本身 缺
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极 限承载力 ／ Ｎ ｋ 试验值 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 计算值
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中 图 分 类 号 ： ３ １２ ＴＵ １ ． 文献标识码 ： Ａ
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钢管 混 凝 土 是 在 钢 管 中填 充 混 凝 土 而 形 成 的构 件 ， 是 在 劲 它
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Ｄ×ｔ ×Ｌ ｍ ｍ×ｍｌ ｍ ｉ×ｍ ｌ
１ ８×４ ５× ４ １ ８ ０ ５
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选取文 献［ ］ １ １ 的 １根钢管混凝 土长柱进行 分析 ， 构件 的参 数 见表 １主要 研究构件长细 比对钢 管混凝 土柱稳定 承 载力 的影 响 ，
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有 限元分析结果 比较 ： ） 长柱轴心 受压荷载一位 移 曲线 可 １从
以 看 出 ， 管 混 凝 土 长 柱 在 没 有 屈 曲 以前 ， 中 位 移 一 般 很 小 ， 钢 跨 而 当 构 件 屈 曲后 ， 位 移 迅 速 增 大 而 荷 载 反 而 变 小 ， 表 明构 件 已 其 这
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的影响 。随着长细 比的增 加 ， 不但使 构件 的承载能力 降低而且构 实际结构 中采用 的钢 管混凝土轴压 柱的长细 比都 较大 ， 往往 件 的荷载一位移 曲线 的下降段变陡 。３ 从 表 １ 以看 出 ， 于钢 ） 可 对 是 由于构件发生屈 曲而 破坏 。因此 本节对 钢管 混凝 土轴 压 中长 管混凝土长柱 ， 混凝土强度 的变化对 构件 的极 限承载能力 的影 响 柱进行弹塑性失稳 分析 ， 并研究荷 载与构件 跨 中位移 的变化 关系 较 小。其根本原 因是 由于钢管混凝土长柱在没有达到材料强度时， 受构件长细 比和套箍 系数的影响规律 。参 照我 国现行 《 钢结 构设 构件 已经屈 曲破坏 ， 因此混凝土本身 的强 度得不到充分的利用 ， 所 计规范》 钢结 构轴心 受压构 件 临界力 的计 算 ， 虑杆 长千 分之 对 考
单 肢 钢 管 混 凝 土 轴 压 中 长 柱 的 稳 定 承 载 力 分 析
黄 加 平 全 国兴
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要 ： 了研究单肢钢 管混凝 土轴压 中长柱 的稳定 承载力 ， 为 通过 建立有 限元 Ａ Ｙ ＮＳ Ｓ模 型 ， 与大量 实验 数据相对 比 ， 研
究不 同影响因素对 其极 限承载力 影响的变化规律 ， 并最终推导单肢钢 管混凝 土轴压 中长柱稳定承载 力计算公式。 关键词 ： 钢管混凝 土轴压 中长柱 ， 影响 ， 承载力 ， 究 研