:通过对3根不同偏心率的圆钢管混凝土的受压试验,根据组合材料的泊松比,从不同角度分析了此类构件中钢管对核 心混凝土的紧箍区域以及 偏心率对钢管紧箍作用 的影响。初步试验表明 ,钢管 的约束 作用 ,主要取决 于组 合材料的泊松 比大 小及发生约束效应的区域大小 。 关键词:圆钢管混凝土 ;紧箍区域 ;偏心率 中图分类号 :TU392.3 文献标识码:A 文章编号 :1008—1933(2011)ol一062—05 Exprimentalstudy on restriction area ofsteeltubeand impactof eccentricity ofconcrete.filled circular steelshortcolum ns CHEN Xin,LIU Zheng,ZHA0 Huimin,LIU Pengcheng (CollegeofArchitecturalEngineeringKunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming 650224,China) Abstract:Theexprimentalstudyonthe3shoa concrete-fiHedcircularsteelcolumnsundervariouseccentrical loadisconducted.Base onthepoissonratioofthecombination ofmaterials,thecotfinementefectof steeltubetocoreconcreteandtheimpactofec centricity arethroughlyanalyzed in thestructurefrom variousangle.Theeffectofrestrictionofsteeltubedependsonthepoisson ratiomagnitude ofthecombinationofmaterialsan dthesizeclassoftheefectofrestriction. Key words:concrete.fiHed circular steel;theareaofrestriction:eccentricity 0 前 言 钢管混凝土具有优越的力学性能… ,内填混凝 土增加了钢管壁的稳定性 ;钢管的套箍作用使核心 混凝土处于三向受压状态 ,提高了混凝土 的抗压强 度 和变形 能力 。当双 向受力 的钢 管还处 于弹性 阶段 时 J,钢管混凝土外观体积的变化不大。但当钢管 达到屈服而开始塑 流后,钢管混凝土的应变发展加 剧 ,外观体积亦因核心混凝土微裂缝发展而急剧增 长 ,钢管环向拉应力不断增大,纵向压应力相应不断 减少,在钢管与核心混凝土之间产生纵向压力的重 分 布。一 方 面 ,钢 管承 受 的压 力减 少 ;另 一 方 面 ,混 凝土因受到较大的约束而具有更高的抗压强度,钢 管从主要承受纵向压应力转变为主要承受环向拉应 力。最后 ,当钢管和核心混凝土所能承担的纵 向压 应力之 和达到最 大 值 时 ,钢 管 混凝 土 即告 破 坏 。由 此可见,钢管对核心混凝土的约束作用是钢管混凝 土构件承 载力大大 提高 的根 本所在 。 收 稿 日期 :2009436-08 作者简介:陈 鑫(1985一),男 ,河南商 丘人,硕 士研究生 ,研究方 向 为混凝 土结构。 E —mail:chenxin water@ 126.con 泊松 比是指在构件的应力不超过材料比例极限 时 ,其横向应变与纵 向应变 的绝对值之 比。组合材 料的泊松比是指钢管的环 向应变与纵向应变之比。 钢材 的泊松 比为 0.25~0.3,取其平均值为 0.283。 一 般来说 ,当组合材料 的泊松 比超过钢材 的泊松 比 时,可 以认 为,钢 管对 核心混 凝 土产 生 了套箍 作 用 。为了进一步研究钢管的约束作用 ,通过初步试 验 ,研究了钢管对于核心混凝土的约束 区域和偏心 率在钢管混凝土中的影响,确定 了钢管混凝土中钢 管的约束效应 。试验中将约束效应的研究转化为泊 松 比的分析 ,对 试 件 的泊 松 比通 过 试验进 行 确定 是 十分必要 的 。泊松 比的变化 规律与 试件 的混凝 土强 度 及长细 比等关 系 不大 ,而 偏 心率 对 其影 响 比较 显 著 J。另外 ,由于短柱 的长细 比比较小 ,可以不考 虑 钢管混 凝土 的稳 定 问题 。 因此 ,本 文设 计 了一 组 偏心率不同的钢管混凝土短柱进行受压试验。 1 试验概况 1.1 试 件设 计及制 作 本 试验在 参考相 关资 料及结合 实验 室试验 能力 的基础上 ,考虑 到所要 研究 的问题 ,确定试 验因子数
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