叶柏龙 吴奇超

(中南大学土木工程学院，湖南长沙 410083)

0 引言

空心钢管混凝土构件采用离心法浇筑管内混凝土并通过蒸汽养生制成，混凝土部分为中空。具体在使用时，一般先预制，再通过机械运输到施工现场进行组装。空心钢管混凝土结构与钢管混凝土结构比较能缩短工程工期，节约水泥用量，节省空间，工厂化生产使质量稳定可靠等诸多优点。近年来，随着各种截面形式的空心的钢管混凝土的不断出现，给空心钢管混凝土在工程建设中提供了很大的发展前景。

目前，学者查晓雄以及其他研究者对空心钢管混凝土的力学性能进行了大量的试验研究和理论分析，其相关的试验研究成果可以在CECS 254:2009空心钢管混凝土结构技术规程中找到。随着空心钢管混凝土柱在工程中的应用越来越广泛，有学者曾经用ABAQUS软件对圆形空心钢管混凝土短柱轴压试验进行了模拟［1］，为了深入了解四边形和八边形的空心钢管混凝土轴压构件的工作机理，本文采用大型通用ANSYS软件对多边形空心钢管混凝土轴压试验进行模拟。

1 有限元模型及分析

1.1 试验资料

本文分别用文献［2］中一组四边形截面和另一组八边形截面轴压短柱试件为例，分别进行比较。它们的截面形式如图1，图2所示，相应的试件数据资料如表1所示。

图1 四边形钢管混凝土实体模型

图2 八边形钢管混凝土实体模型

表1 试件资料

1.2 材料类型

在本次分析中，核心混凝土采用多线性随动强化混凝土模型(MISO)，混凝土破坏准则采用William-Warnke五参数强度准则，这对混凝土强度性能的描述足够准确。……