任庆新,魏秋宇,丁纪楠

(沈阳建筑大学土木工程学院，辽宁 沈阳 110168)

中空钢管混凝土叠合构件是由钢筋混凝土包裹在空心钢管外而成的新型结构形式[1-3]。相比于钢筋混凝土构件，中空钢管混凝土叠合构件由于中心被空心钢管取代，从而具有截面易开展、抗弯刚度大、自重轻等优点，适用于桥梁结构中的桥墩、高层建筑中的大直径柱、各种支架柱以及送变电杆塔等结构，具有广泛应用前景。

A.Abouzied[4]研究了矩形中空GFRP混凝土叠合构件纯弯性能；Q.Giuseppe[5]对圆中空钢筋混凝土构件压-弯作用下的承载力进行了计算及简化；梁荟[6]研究了方中空钢管混凝土叠合构件纯弯性能，J.Y.Chen[7]研究了箱型中空钢管混凝土叠合构件的纯弯性能；刘清等[8]对圆中空夹层钢管自密实混凝土抗弯性能进行了试验研究。

目前对中空钢管混凝土叠合构件的研究尚处于起步阶段。基于此，笔者建立了圆中空钢管混凝土叠合构件纯弯有限元模型，并在试验验证基础上，利用有限元软件ABAQUS对典型算例受力全过程工作机理以及不同参数对承载力的影响进行分析，研究内钢管直径与混凝土强度对试件受力性能的影响，并以叠加理论和极限平衡理论为基础提出了构件在纯弯作用下的抗弯承载力简化计算公式。

1 有限元模型

1.1 模型参数

笔者以试件CB1建立有限元模型，构件长L=2 000 mm，截面直径D=200 mm；钢材选用Q345B，钢材屈服强度fys=378 MPa，钢管外径d=80 mm，钢管壁厚t=2.76 mm；纵筋采用Φ12 HRB400螺纹钢筋，纵筋屈服强度fyz=384 MPa，箍筋为Φ6.5 HPB300光圆钢筋，箍筋屈服强度fyg=326 MPa；……