张 磊，杜木子

1.西安石油大学实验室管理处（实验中心），陕西 西安 710065；2.陕西市政建筑设计研究院有限公司，陕西 西安 710021

1 引言

方钢管混凝土柱具有承载力强、抗弯承载力、建筑布置方便等优点［1-2］，在方钢管混凝土柱中配置型钢可以更显著的提高其承载力、抗弯刚度、耐火性等特点［3］，但方钢管内配置型钢类型对承载力影响的研究还很少见，本文基于Abaqus 软件建立了10 个配置不同型钢类型的方钢管混凝土柱，研究型钢类型对其承载力的影响，从而发现最合理、最安全、最经济的型钢配置形式。

2 模型的建立与验证

2.1 模型建立

本文构件包括如下部件，外钢管、内配型钢、混凝土、内混凝土、垫板等。因部分钢管厚度较大，故为保证计算精度且能体现各部件之间的相互作用关系，所有部件均采用减缩积分形式的八节点线性六面体单元（C3D8R）。

本文中涉及的本构关系主要有钢材、混凝土以及垫板。其中垫板采用弹性模型，钢材采用双折线模型，钢管内混凝土采用混凝土塑性损伤模型，其抗压及抗拉应力应变关系均采用韩林海提出的单轴抗压抗拉应力应变表达式［4］。

本文除构件与垫板之间采用绑定约束外，其他接触均采用硬接触。

2.2 模型验证

表1 模型计算结果

3 模型结果分析

3.1 内配型钢的方钢管混凝土柱轴力-应变关系分析

相同截面含钢率的条件下，内配不同型钢的方钢管混凝土柱轴力-应变关系如图1 所示，其中构件外钢管和型钢均采用Q235 钢材，钢管内混凝土采用C60 混凝土。……