哑铃形钢管混凝土压弯扭复合作用下试验研究和有限元分析

作者：彭佳豪; 赖成火; 盛叶^*

来源：建筑结构, 2023, 1-10.

DOI：10.19701/j.jzjg.20220447

• 钢管混凝土
• 压弯扭
• 轴压比
• 弯扭比
• 有限元分析

以轴压比（n）、弯扭比（γ）为变化参数，开展了对四根圆形和四根哑铃形钢管混凝土压弯扭构件的试验研究，对不同轴压比和弯扭比参数下各构件的扭矩-转角曲线、扭矩-剪应变曲线、破坏模态的变化规律进行分析。结果表明：在轴压比一定的情况下，弯扭比较大时，构件以受弯为主，破坏模式接近“弯型破坏”；弯扭比较小时，构件以绕构件中心扭转为主，破坏模式接近“扭型破坏”。抗扭承载力随着轴压比增加而提高，其中n=0.00增大至n=0.11时，圆形和哑铃形钢管混凝土的抗扭承载力分别提高23%和53%，增大到n=0.22时，圆形和哑铃形钢管混凝土的抗扭承载力分别提高了23%和99%；抗扭承载力随着弯扭比增加而降低，其中γ=0.90增大至γ=2.80时，圆形和哑铃形钢管混凝土的抗扭承载力分别下降了46%和51%。通过有限元软件ABAQUS，对压弯扭构件的扭矩-转角全过程关系曲线进行分析，有限元计算结果与试验结果吻合良好，钢管和混凝土的剪应力分布与破坏模态与试验结果基本一致。

• 单位
  福建农林大学; 土木工程学院