钢管混凝土构件承载力分析的纤维模型法关键参数研究

以圆形截面为例,采用纤维模型法对钢管混凝土构件承载力进行分析。为确定纤维模型法关键参数及其合理取值,首先建立了圆钢管混凝土轴压和纯弯构件承载力分析的纤维模型法计算式;然后分析离散单元数量、收敛容差、应变增量、挠度增量和初始偏心距等参数对计算结果的影响规律,并以此确定影响纤维模型法计算结果的关键参数及其合理取值;最后,通过与钢管混凝土构件承载力试验数据进行比较,验证所确定的纤维模型法关键参数取值的合理性。结果表明:钢管混凝土构件受力状态不同,纤维模型法的关键参数取值也有所不同,所确定的关键参数取值能够保证纤维模型法计算结果稳定收敛,且具有较高的计算精度和广泛的适用性。     

矩形钢管混凝土受弯构件材料本构关系与失效判据研究

为了正确评估矩形钢管混凝土(CFST)受弯构件的承载力,提出钢管和核心混凝土材料本构关系的修正模型,建立CFST受弯构件的承载力失效判据。首先,考虑受拉区钢管双轴受拉有利应力状态及受压区钢管双轴拉压不利应力状态,并基于矩形CFST轴压短柱试验数据库,通过回归分析建立约束混凝土峰值应力表达式,在此基础上建立矩形钢管混凝土材料本构关系的修正模型。其次,基于构件承载能力极限状态,并合理考虑受拉区钢管的应变强化段,提出矩形CFST受弯构件的承载力失效判据。最后依据纤维模型法和试验数据库对比分析CFST受弯构件的不同材料本构关系和失效判据的精度及适用性。结果表明,所建立的CFST构件材料本构关系和承载力失效判据能够更加准确地反映矩形CFST构件的抗弯能力,具有更高的计算精度和广泛的适用性。