：针对轴心受压的钢管钢纤维高强混凝土短柱 ，采用有限元分析软件 ANSYS建立 了多个圆钢管钢纤维高强混凝土短柱 模型进行数值模拟，材料模型使用修正的钢管钢纤维高强混凝土本构关系模型，考虑了钢管和钢纤维对构件的影响，模拟结果与 试验结果吻合性较好。对构件进行了影响因素分析 ，研究结果表明，混凝土强度等级的提高有利于构件承载力的增大 ；钢纤维体 积率的提高使构件承载力提高较大；钢管壁厚的增大对构件承载力提高作用最大。在合理范围内增大钢管壁厚、增加钢纤维体 积率并提高混凝土强度等级均能够有效提高轴压构件的承载力。 关键词：钢纤维高强混凝土；本构关系；极限承载力 ；数值模拟；因素分析 中图分类号：TU528．01 文献标志码 ：A 文章编号 ：1002—3550(2016)0卜 o020一O5 Numericalanalysisofsteelfiberreinforced highstrength concretefilled steeltubular shortcolumns underaxialcompression load LINan ，ZHAO Janhai，WANG Juan，YIN ]／a (SchoolofCivilEngineering，Chang'anUniversity，Xran710061，China) Abstract：Thesteelfiberreinforeedhigh strengthconcretefilledsteeltubularshortcoinInnunderaxialcompressionwassimulatedand analyzedbyusingfiniteelementanalysissoftwareANSYS，mul廿pleround steelpipesteelfiberhigh-s~ength concrete shortcolumn modelwereestablished，usingthemodifiedconstitutivemodel，whichconsideringtheinfluenceofsteeltubeandsteelfiberoncompo— nents，the simulation resultsm atch wellwith th etestresults．Th ethree influencesofs~ength grade ofconcrete，steelfibervolume ratio andsteeltubewallthicknessonbearingcapacityandductilityofcomponentwerean alyzed．Theresearchresultsindicatethattheincrease ofconcretes~engthisbeneficialtotheincreaseofloadbearingcapacity ，butadecreasingofductility slightly．Theincreaseofsteelfiber volumeratehasimprovetheloadbearing capacity slightly，and aincreasingofductility gradually．Theincreaseofsteelwallthickn ess improvingbothoftheloadbearingcapacityandductilityofcomponent．Theresearchresultscallprovidecertainreferencetothescientif- icsearchandengineering applicationofthesteelfiberreinforcedhighstrength concretefilledsteeltubular component． KeyWOrds：steelfiberreinforcedhigh strength concrete；constitutivemodel；ultimatecapacity；numericalsimulation；factoranalysis 0 引 言近年来钢管混凝土在建筑结构 中有着非 常广泛的应 用 ，国内外学者进行 了大量 理论 和试验研究 “ ，取得 很 多成果 。高强混凝土具有强度高 、耐久性好等优点 ，使用高 强混凝土可以提高 承载力 ，减小 构件截 面 ，从 而减轻结构 自重 ，现代工程结构多有大跨度 、超 高及重荷载结构 ，混凝 土的高强度化是混凝土发展的一个重要趋势。将高强混凝 土置于钢管约束之下 ，可 以有效 改善 高强混凝 土脆性大 、 延性差 的缺点，然而钢管高强混凝土柱在受到轴压荷载作 用时，当套箍系数较低或混凝土强度较 高的情况下 ，钢管 对核心混凝 土的环箍效应还未开始 ，核心混凝土就已经发 生脆性剪切破坏 。 研究表明 ，可 以采用在核心混凝 土中掺入钢纤维 的方 式来改善钢管高强混凝土柱 的性能 ，提高构件 的延 性 ，使 钢管和核 心混 凝 土更好 地协 调工 作 ，有 效 提高 承载 力 。 SerkanTokgoz 对 16根截 面、长细 比和强度不 同的钢管 普通混凝土柱和钢管钢纤维混凝土柱进行 了试验 和理 论 研究 ，研究表 明核心混凝土中加入钢纤维能够显著提高柱 的延性 ，对 承载力 的提高略小 ；J．M．Portol6s 对 24个混凝 土强度等级 和增强方式不 同的钢管混凝 土长柱 进行 轴压 和偏压试验研究 ，结果表 明在长柱 中钢纤维对强度等级较 低的构件更能发挥增强效果 ，并且钢筋 比钢纤维对混凝土 长柱 的增强作用更为有效 ，而高强混凝土更适用 于轴压荷 载作用下 ；Moham'aj，E．K． 和 Gopal，S．R． 也通过 试验 研究 了钢纤维对钢管混凝土的性能增强作用 ；卢亦焱 。。 对轴心受压 的钢管钢纤维混凝土短柱进行了试验研究 ，结 果表明高纤维 的掺入对构件破坏模式几乎没有影 响，但可

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