无端板方钢管再生混凝土短柱中心局部受压承压性能有限元分析-《混凝土与水泥制品》杂志社

无端板方钢管再生混凝土短柱中心局部受压承压性能有限元分析

Finite Element Analysis on Bearing Capacity of Recycled Aggregate Concrete-filled Square Tubular Stub Columns under Local Compre

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关键词：

有限元分析；局部受压；承载性能；截面含钢率；再生骨料取代率

Key words：

Finite element analysis; Local compression; Bearing capacity; Steel ratio of the section; Recycled aggregate ratio

刊期：

２０17年第8期

DOI：

文章编号：

1000-4637（2017）08-41-05

基金项目：

四川省科技厅人工智能重点实验室开放基金（2013RZY02）；国家自然基金资助项目（51308479）；绵阳市科技攻关项目（15S-02-3）

作者：

李明富1，2，吴先哲3，张兆强3

单位：

1.成都航空职业技术学院计算机工程系，610100；2.四川省高校校企联合“航空电子技术” 应用技术创新基地，成都 610100；3.西南科技大学土木工程与建筑学院，绵阳 621010）

摘要

摘要：利用有限元软件ANSYS对方钢管再生混凝土短柱中心局部受压承载性能进行非线性分析，探讨了截面含钢率、再生骨料取代率等因素对其性能的影响。研究结果表明，有限元计算结果与试验结果吻合较好，所建立的有限元模型可较好地满足对方钢管再生混凝土短柱进行局压承载力模拟分析的要求；方钢管再生混凝土短柱局压受力特性与方钢管普通混凝土相似，局压承载力随着含钢率的增大而提高，且提高幅度呈非线性增长，含钢率为0.12时的局压承载力相对于含钢率为0.08时有较大幅度的提高；局压承载力与再生混凝土抗压强度基本呈线性关系，其比值控制在4.5左右。实际工程中需以再生混凝土实测强度为标准，进行方钢管再生混凝土构件局压承载力的验算。

Abstract: Nonlinear analysis of bearing capacity for recycled aggregate concrete-filled square steel tubular stub columns under local compression is carried out using finite element software ANSYS. The influences of different steel ratio and recycled aggregate ratio on bearing capacity for recycled aggregate concrete-filled square steel tubular stub columns under local compression have been discussed. The results show that the finite element model can meet the requirements of bearing capacity for recycled aggregate concrete-filled square steel tubular stub columns under local compression. The characteristics of recycled aggregate concrete-filled square steel tubular stub columns under local compression are similar to ordinary concrete-filled square steel tubular stub columns. The local bearing capacity tend to increase with the enlargement of steel ratio, and the increasing range is nonlinear. And the local bearing capacity has a great advance when the steel ratio increase to 0.12 from 0.08. The relationship between local bearing capacity and the intensity of recycled aggregate is linear, and the ratio is around 4.5. In the application of practical engineering, the local bearing capacity of recycled aggregate concrete-filled square steel tubular stub columns should be checked though the actual strength of recycled aggregate concrete.

结论

（1）通过有限元软件ANSYS建立的方钢管再生混凝土短柱局压计算模型所得出的计算模拟结果与试验结果吻合性较好，能够较真实地反映试验结果，表明所建立的有限元模型可较好地满足对方钢管再生混凝土短柱进行局压承载力模拟分析的要求。

（2）有限元模型计算结果表明，在再生骨料取代率以及局压面积比一定的条件下，方钢管再生混凝土短柱局压承载力随着截面含钢率的增大而提高，且提高幅度呈非线性增长，含钢率为0.12时的局压承载力相对于含钢率为0.08时有较大幅度的提高；同时，随着截面含钢率的增大，局压构件具有更好的延性。

（3）方钢管再生混凝土局压短柱的荷载-位移曲线趋势与方钢管普通混凝土相似，表明两者在局部受压时具有相似的力学特性。

（4）方钢管再生混凝土短柱局压承载力与再生混凝土抗压强度基本呈线性关系，其比值控制在4.5左右。实际工程中需以再生混凝土实测强度为标准，验算方钢管再生混凝土构件局压承载力。

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引用本文

李明富,吴先哲,张兆强.无端板方钢管再生混凝土短柱中心局部受压承压性能有限元分析[J].混凝土与水泥制品,2017(8):41-45.

LI M F, WU X Z, ZHANG Z Q.Finite Element Analysis on Bearing Capacity of Recycled Aggregate Concrete-filled Square Tubular Stub Columns under Local Compression[J].China Concrete and Cement Products,2017(8):41-45.

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