考虑初应力的钢管混凝土格构柱受力性能有限元分析.pdf

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1、第31卷第11期2014年11月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．31No．1lNOV．2014doi：i0．3969／j．issn．1002—0268．2014．11．010考虑初应力的钢管混凝土格构柱受力性能有限元分析黄福云1，俞冠1(1．福州大学土木工程学院，福建福州350108；，孙晋城22．湖州市政设计院，浙江湖州250002)摘要：在试验研究的基础上对有初应力的钢管混凝土格构柱受力性能进行了有限元分析。分析结果表明，有限元计算结果与试验结果吻合较好。应

2、用有限元方法，以初应力度和长细比为参数，对有初应力的钢管混凝土格构柱进行了受力全过程分析。分析结果表明，钢管初应力降低了钢管混凝土格构柱构件的弹性阶段，使构件提前进入了弹塑性阶段，并使构件的峰值极限荷载推迟出现，且对应的变形也有所增加。此外初应力度和长细比较小时，初应力对钢管混凝土格构柱极限承载力的影响不大；但当初应力度和长细比较大时，初应力会使构件的极限承载力明显下降，下降幅度超过12％。关键词：桥梁工程；初应力；有限元方法；格构柱；钢管混凝土；长细比；试验中图分类号：TU398．9文献标识码：A文章编号：1002—0268(2014)11—0060—06

3、StudyonMechanicalPerformanceofCFSTLacedColumnsConsideringInitialStressbyFiniteElementMethodHUANGFu—yunl，YUGuanl，SUNJin。chen92(1．SchoolofCivilEngineering，FuzhouUniversity，FuzhouFujian350108，China；2．HuzhouMunicipalDesignInstitute，HuzhouZhejiang250002，China)Abstract：Thefiniteelementan

4、alysisofCFSTlacedcolumnswithinitialstressisconductedbasedonexperimentalresearch．ThefullloadingprocessofCFSTlacedcolumnswithinitialstressisanalyzedbyFEmethodusingtheparametersofinitialstressdegree(ISD)andslendernessratio(SR)．Theresultshowsthat(1)thecalculationresultbytheFEMagreeswel

5、lwiththetestresult；(2)theinitialstressintheCFSTlacedcolumnshortenedtheelasticphaseandadvancedtheelastic—plasticphaseofthecomponents，postponedtheappearanceofpeakultimatebearingcapacity，andincreasedthecorrespondingdisplacementofthecomponents；(3)whenISDandlargerslendernessratioaresmal

6、ler，theinitialstressdidnotimpacttheultimatebearingcapacityofCFSTlacedcolumns；(4)buttheultimatebearingcapacityofthecomponentssignificantdecreasedwithlargerISDandlargerslendernessratio，whichdroppedmorethan12％．Keywords：bridgeengineering；initialstress；finiteelementmethod；lacedcolumn；co

7、ncrete—filledsteeltube(CFST)；slendernessratio；test。引言鲁鬻挚妻i之雾嚣嘉暑嘉篡量黧老差篓舅鬈黧萼蓑桁式截面是钢管混凝土拱桥拱肋中最常用的截限承载力已开展了大量的试验研究和有限元研收稿日期：2013—10—29基金项目：国家自然科学基金项目(51208111)；福建省自然科学基金项目(2013J05071)作者简介：黄福云(1979一)，男，江西古城人，博士，副研究员，硕士生导师．(huang@fzu．edu．on)第11期黄福云．等：考虑初应力的钢管混凝土格构柱受力性能有限元分析6l究_～，然而，实际工程中

8、的钢管混凝土结构存在初应力问题，且初应力会对钢管混凝