付明春

(大连海洋大学 应用技术学院建筑工程系， 辽宁 大连　116300)



钢管混凝土和钢筋混凝土力学性能探析

付明春

(大连海洋大学 应用技术学院建筑工程系， 辽宁 大连116300)

摘要：利用ANSYS有限元方法对钢管/钢筋混凝土的轴压性能及偏压性能进行三维模拟分析，评价钢管混凝土的质量。

关键词：钢管混凝土； 钢筋混凝土； 力学性能

0引言

钢筋混凝土(RC)结构由于其良好的抗压耐火性能和低造价的特点，在工程的实际施工中得到广泛应用。但随着我国建筑结构的不断优化和施工技术的现代化发展，钢筋混凝土结构的缺点也日益明显，已无法很好地满足现阶段的施工要求,这一条件下钢管混凝土应运而生。钢管混凝土(CFST)是将混凝土材料填充进钢管的混合材料，外部钢管可显著提高核心混凝土的纵向刚度、抗压强度及应变力，很好地弥补了钢筋混凝土的劣势，在建筑工程中的应用前景良好。对不同的混凝土结构进行深入分析，剖析其力学性能，对于工程实践工作更高效开展具有重要意义。

1有限元模型构建

钢管混凝土模型中的混凝土本构模型如下：

(1)

钢筋混凝土模型中的混凝土本构可表示为：

(2)

其中

式中：ε----混凝土的应变量，mm;

ε0----混凝土模型弹性应变的临界值，mm;

σ----对应应变量下的应力值，Pa;

fc----混凝土的应力峰值，Pa。

钢材模型则采取理想双线性弹塑性模型[1]，即不考虑钢材的强化阶段，其模型如图1所示。

图1　钢材理想双线性弹塑性模型

图中,OB段属钢材的弹性阶段，B点为屈服折点，BC为理想塑性阶段，C点为应力起点，C点后认为钢材失效。……