要 ：在理论分析的基础上 ，采用有 限元软件 ANSYS对钢管 混凝土柱 局部承压 的力学性 能和工作 机理进行 分析。观察并 研究了钢管混凝土短柱在轴 心压力作用下纵 向力与纵 向应变关系 、破坏机理等 ，发现钢管混凝 土的外 钢管对混凝 土有明显的约束 作用 ，可提高整体的局部承压强度。 关键词 ：钢管混凝土 ；局部承压 ；破 坏机理 ；有 限元分析 中图分类号 ：TU375．3 文献标志码 ：A 文章编号 ：1008—3707(2013)04—0025—04 随着钢 管混 凝 土结 构快 速 发 展 ，钢 管 混 凝 土 在 轴 向局 压下 的性 能引 起 了研究 者 的关注 。钢 管混 凝 土 是一 种特 殊形 式 的套 箍 混 凝 土 … ，具 有 较 高 的 局 压 强度 。由于局 部 荷 载 的影 响 ，钢管 混 凝 土 柱 承 受 轴 向局 压时 的性 能 和全 截 面受 荷 时 不 同 ，因而研 究 钢 管混 凝土 柱局 部承 压受 力有 深远 意义 。 1 钢 管混凝土局部受压工作机理分析 钢 管混 凝 土局部 受压 荷载 在核 心混 凝 土 中扩 散 的过程 中会 产生 横 向压 应 力 和拉 应 力 ，局 部 受 压 垫 板 下 的混凝 土处 于 多 轴 受 压状 态 ，钢 管 的约 束 作 用 增 加 了核心 混凝 土 中的 压应 力 ，平 衡 部 分 或 全 部 的 拉 应力 ，同时局 部受 压 通 过 界 面 剪应 力 的方 式 传 递 给 钢管 ，使 钢管 也承 担部 分纵 向力 。可 以说 ，局部 受 压 的 工作实 质 就是力 的 扩散 口 。 “混凝 土微 柱 失 稳 ”理 论 认 为 混 凝 土 内的 微 裂 缝 的发 生 和 发 展 ，直 至 “微 柱 ”的形 成 和 失 稳 破 坏 ，和所 处应 力 场 的最 大 主 压 应 力 的走 向及 侧 压 力 值 有关 。局 部荷 载 作用 下 ，随 着 最 大 主压 应 力 线 的 延 伸 ，应 力不 断 减弱并 趋 于均 匀 。荷载增 大 时 ，混 凝 收 稿 日期 ：2013一Ol一23 作者简介 ：朱翠香(1988一 )，女 ，湖南长沙人 ，硕士在读。 土 沿压力 扩 散线形 成 微 裂 缝 ，进 一 步 将 局压 区混 凝 土 分割成 若 干“微 柱 ”，最 后 发 展 到 临界 长度 而 失 稳 破 坏 。此理论 同样适 用 于 钢 管 混凝 土 的局 部 承 压 。 在 全截 面受 压下 的均 匀 应 力 场 中，由于 钢管 的横 向 约 束 ，“微 柱 ”同 时承受 侧 向压 应 力 。对 于 钢管 混 凝 土 局部 承压 ，由于核 心 混凝 土局 压 区应 力场 是 非 均 匀 的 ，形 成 “微 柱 ”的受力 要 比均匀 应 力场 的 “微柱 ” 具 有较 高 的稳定 性 。 2 有 限 元模 型 2．1 原始参 数和 初始 假设 取 D ×tXL=150mm x4mm x600mm．E = 2．99X104N／ram ，E =2．1×10 N／ram =235N／ram ， ：20．1N／mm (C30)，P=720kN。 利 用 ANSYS对 钢 管 混 凝 土短 柱进 行 有 限元 分 析 ，作 如下假 设 ： (1)钢管 和混 凝土 之 间无滑移 ； (2)不考虑钢材 的强化效应 ，其应力 一应变关 系在分 析 中只定 义屈 服强度 。

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