圆钢管混凝土在自由扭转作用下扭矩-应变理论模型

作者：赵均海; 高伟琪^*; 樊军超

来源：工程力学, 2022, 39(01): 175-187.

• 钢管混凝土
• 自由扭转
• 统一强度理论
• 扭矩-应变模型
• 抗扭承载力

为研究圆钢管混凝土在自由扭转下的扭矩-应变关系,将圆钢管混凝土在自由扭转下的全过程分为混凝土开裂前、钢管屈服前和钢管屈服后三个阶段。通过对不同阶段的钢管和混凝土受力状态和相互作用分析,以统一强度理论为基础推导出钢材和混凝土的抗剪强度,结合切应变与正应变的关系,钢材采用理想弹塑性本构关系,混凝土采用考虑软化效应的本构关系,利用极限平衡理论推导出圆钢管混凝土在自由扭转下扭矩-应变分段式函数模型和抗扭承载力。理论模型和抗扭承载力与试验结果吻合良好,在此基础上分析了混凝土强度、钢材强度、含钢率和钢管直径对扭矩-应变关系曲线的影响,并提出应用建议。该文中的理论模型定量地阐述了钢管与混凝土之间的相互作用,能够适用于圆钢管混凝土在自由扭转下的分析和设计。

• 单位
  建筑工程学院; 长安大学