外包混凝土组合钢柱的偏心受压分析

给出了偏心受压下外包混凝土组合钢柱的3维非线性模型。该组合柱两端铰接,沿主要轴线方向施加一个偏心力。此偏心率的范围在柱截面总高度的0.125～0.375之间。该模型考虑钢、混凝土、纵向和横向钢筋的非弹性性能,以及组合柱中混凝土的约束作用。考虑了钢与混凝土之间、纵向与横向钢筋之间、钢筋与混凝土之间交界面粘结力,以及不同材料对组合柱抵抗变形所起的作用。该模型考虑了初始几何缺陷。已有的试验数据证明了模型的有效性。混凝土强度等级为30～110MPa。钢截面的屈服应力为275～690MPa。通过改变偏心率、柱的尺寸、结构钢尺寸与屈服应力值和混凝土强度,以确定其对偏心受压下组合柱性能的影响。结果显示,结构钢屈服应力的增加对组合柱强度的影响较大,尤其当柱的偏心率为0.125D时。当柱的偏心率为0.375D且混凝强度低于70MPa时,结构钢屈服强度的变化对柱强度影响较大。将数值分析所得组合柱的强度与设计规范Eurocode4的计算结果进行比较。结果表明,Eurocode4准确地计算出偏心组合柱强度,但是估算的弯矩过大。

Eccentrically Loaded Concrete Encased Steel Composite Columns

This paper presents a nonlinear 3-D finite element model for eccentrically loaded concrete encased steel composite columns.The columns were pin-ended subjected to an eccentric load acting along the major axis,with eccentricity varied from 0.125 to 0.375 of the overall depth(D) of the column sections.The model accounted for the inelastic behaviour of steel,concrete,longitudinal and transverse reinforcement bars as well as the effect of concrete confinement of the concrete encased steel composite columns.The ...