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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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钢管混凝土轴压短柱数值模型黏性系数取值分析
Analysis on Viscosity Coefficient of Numerical Model of Concrete Filled Steel Tubular Short Columns Under Axial Compression
2022年第2期
钢管混凝土短柱;轴压;极限承载力;黏性系数;加载位移
Concrete-filled steel tubular stub columns; Axial compression; Ultimate bearing capacity; Viscosity parameter; Load displacement
2022年第2期
10.19761/j.1000-4637.2022.02.041.06
住房和城乡建设部科技计划项目(2018-K9-072);中共甘肃省委组织部人才项目(2020-RCXM-138);甘肃省住房和城乡建设厅建设科技项目(JK2020-09)。
李 强1,2,魏宏亮1,2,吴星蓉1,2,刘福江1,2
1.甘肃省建设投资(控股)集团有限公司,甘肃 兰州 730050;2.甘肃建投科技研发有限公司,甘肃 兰州 730050

李 强1,2,魏宏亮1,2,吴星蓉1,2,刘福江1,2

李强,魏宏亮,吴星蓉,等.钢管混凝土轴压短柱数值模型黏性系数取值分析[J].混凝土与水泥制品,2022(2):41-46.

LI Q,WEI H L,WU X R,et al.Analysis on Viscosity Coefficient of Numerical Model of Concrete Filled Steel Tubular Short Columns Under Axial Compression[J].China Concrete and Cement Products,2022(2):41-46.

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摘  要:为研究混凝土塑性损伤模型中黏性系数对钢管混凝土轴压短柱极限承载力的影响,采用有限元分析软件ABAQUS,在合理选取材料模型的基础上,验证了模型的可靠性,并以黏性系数为主要参数,对不同截面形式的钢管混凝土轴压短柱极限承载力进行了计算和分析。结果表明:黏性系数对钢管混凝土轴压短柱荷载-变形关系曲线弹性阶段刚度影响不大;随着黏性系数取值的增大,柱构件的极限承载力也随之增大;在给定黏性系数的条件下,采用不同加载位移计算得到的柱构件极限承载力值离散性较大。此外,综合加载位移和黏性系数对承载力值和计算收敛性的影响,给出了适用于不同截面形式的钢管混凝土轴压短柱黏性系数的取值。 Abstract:  In order to investigate the influence of viscosity parameter of concrete damaged plastic model on the ultimate bearing capacity of concrete filled steel tubular stub columns, the finite element analysis software ABAQUS was adopted. The reliability of the model was verified based on reasonable constitutive models of steel and core concrete. Viscosity parameter was taken as the main parameter, the ultimate bearing capacity of concrete-filled steel tubular stub columns under axial compression with different cross-sections was calculated and analyzed. The analysis result indicates that viscosity parameter has little effect on the elastic stiffness of the load-deformation curve of concrete-filled steel tubular stub columns; with the increasing viscosity parameter value, the ultimate bearing capacity of column members gradually rise; under the condition of given viscosity coefficient, the ultimate bearing capacity of column members calculated with different loading displacements has greater discreteness. Comprehensively considering the effect of viscosity parameter and load displacement on ultimate bearing capacity and convergence, the value of viscosity parameter applicable to the different cross-sections of concrete-filled steel tubular stub columns was put forward. 
英文名 : Analysis on Viscosity Coefficient of Numerical Model of Concrete Filled Steel Tubular Short Columns Under Axial Compression
刊期 : 2022年第2期
关键词 : 钢管混凝土短柱;轴压;极限承载力;黏性系数;加载位移
Key words : Concrete-filled steel tubular stub columns; Axial compression; Ultimate bearing capacity; Viscosity parameter; Load displacement
刊期 : 2022年第2期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2022.02.041.06
文章编号 :
基金项目 : 住房和城乡建设部科技计划项目(2018-K9-072);中共甘肃省委组织部人才项目(2020-RCXM-138);甘肃省住房和城乡建设厅建设科技项目(JK2020-09)。
作者 : 李 强1,2,魏宏亮1,2,吴星蓉1,2,刘福江1,2
单位 : 1.甘肃省建设投资(控股)集团有限公司,甘肃 兰州 730050;2.甘肃建投科技研发有限公司,甘肃 兰州 730050

李 强1,2,魏宏亮1,2,吴星蓉1,2,刘福江1,2

李强,魏宏亮,吴星蓉,等.钢管混凝土轴压短柱数值模型黏性系数取值分析[J].混凝土与水泥制品,2022(2):41-46.

LI Q,WEI H L,WU X R,et al.Analysis on Viscosity Coefficient of Numerical Model of Concrete Filled Steel Tubular Short Columns Under Axial Compression[J].China Concrete and Cement Products,2022(2):41-46.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘  要:为研究混凝土塑性损伤模型中黏性系数对钢管混凝土轴压短柱极限承载力的影响,采用有限元分析软件ABAQUS,在合理选取材料模型的基础上,验证了模型的可靠性,并以黏性系数为主要参数,对不同截面形式的钢管混凝土轴压短柱极限承载力进行了计算和分析。结果表明:黏性系数对钢管混凝土轴压短柱荷载-变形关系曲线弹性阶段刚度影响不大;随着黏性系数取值的增大,柱构件的极限承载力也随之增大;在给定黏性系数的条件下,采用不同加载位移计算得到的柱构件极限承载力值离散性较大。此外,综合加载位移和黏性系数对承载力值和计算收敛性的影响,给出了适用于不同截面形式的钢管混凝土轴压短柱黏性系数的取值。

Abstract:  In order to investigate the influence of viscosity parameter of concrete damaged plastic model on the ultimate bearing capacity of concrete filled steel tubular stub columns, the finite element analysis software ABAQUS was adopted. The reliability of the model was verified based on reasonable constitutive models of steel and core concrete. Viscosity parameter was taken as the main parameter, the ultimate bearing capacity of concrete-filled steel tubular stub columns under axial compression with different cross-sections was calculated and analyzed. The analysis result indicates that viscosity parameter has little effect on the elastic stiffness of the load-deformation curve of concrete-filled steel tubular stub columns; with the increasing viscosity parameter value, the ultimate bearing capacity of column members gradually rise; under the condition of given viscosity coefficient, the ultimate bearing capacity of column members calculated with different loading displacements has greater discreteness. Comprehensively considering the effect of viscosity parameter and load displacement on ultimate bearing capacity and convergence, the value of viscosity parameter applicable to the different cross-sections of concrete-filled steel tubular stub columns was put forward. 

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(1)黏性系数对不同截面形式的钢管混凝土轴压短柱荷载-变形曲线的弹性阶段刚度和曲线趋势影响不大,但对其极限承载力计算值有较大影响,随着黏性系数的增大,钢管混凝土轴压短柱的极限承载力计算值逐渐上升。
(2)在一定加载位移情况下,对于圆形截面,黏性系数的取值对其计算速率影响不大,但对于正方形、长方形截面钢管混凝土轴压短柱有较为明显的影响,黏性系数越小,所需计算时间越多,计算效率越低。
(3)在一定黏性系数情况下,对于不同截面形式的钢管混凝土轴压短柱而言,采用不同加载位移计算得到的极限承载力值具有较大离散性。当黏性系数较小时,加载位移对极限承载力计算值影响不大;随着黏性系数逐渐增大,加载位移的影响越显著,计算值的离散性也越明显。
(4)综合不同加载位移和黏性系数两方面对钢管混凝土轴压短柱承载力的影响,同时兼顾计算精度和计算效率,建议圆形和正方形的截面黏性系数取0.000 01,长方形截面取0.000 5。同时,当采用位移加载时,建议最大微应变取40 000 με,加载位移取值介于L/20~L/15之间。

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李强,魏宏亮,吴星蓉,.钢管混凝土轴压短柱数值模型黏性系数取值分析[J].混凝土与水泥制品,2022(2):41-46.

LI Q,WEI H L,WU X R,et al.Analysis on Viscosity Coefficient of Numerical Model of Concrete Filled Steel Tubular Short Columns Under Axial Compression[J].China Concrete and Cement Products,2022(2):41-46.

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