方中空夹层钢管混凝土叠合构件受弯性能试验研究与有限元分析

李明伦, 任庆新, 王庆贺, 丁纪楠

建筑钢结构进展 ›› 2025, Vol. 27 ›› Issue (06) : 23-34. DOI: 10.13969/j.jzgjgjz.20231230001

方中空夹层钢管混凝土叠合构件受弯性能试验研究与有限元分析

  • 李明伦, 任庆新, 王庆贺, 丁纪楠
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摘要

本文介绍了一种方形中空夹层钢管混凝土叠合(CECFDST)构件,通过对3组不同剪跨比的6个试件进行受弯试验,分析了其破坏模态、受力过程、变形规律以及剪跨比的影响。之后本文建立了有限元模型,并开展了受弯构件内力和参数分析,将有限元计算结果与试验结果进行了对比验证。研究结果表明CECFDST构件具有良好的受弯性能,各部件间协同工作;剪跨比对构件受弯过程和受弯性能的影响不明显,受弯承载力变化不到4.5%;增大含中空夹层钢管混凝土(CFDST)率D_o/B和名义含钢率α_n能够有效提高其力矩占比和强度发挥效率,外部配筋率ρ和α_n应分别与D_o/B保持正向和反向协调配置,建议0.50≤D_o/B≤0.75、0.25≤空心率(χ)≤0.75、0.06≤α_n≤0.20。

关键词

中空夹层钢管混凝土叠合构件 / 受弯性能 / 受弯试验 / 剪跨比 / 有限元分析 / 构造要求

中图分类号

TU398.9

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李明伦, 任庆新, 王庆贺, 丁纪楠. 方中空夹层钢管混凝土叠合构件受弯性能试验研究与有限元分析. 建筑钢结构进展. 2025, 27(06): 23-34 https://doi.org/10.13969/j.jzgjgjz.20231230001

基金

国家自然科学基金(51808351),辽宁省应用基础研究计划(2022JH2/101300130),辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC1902027),辽宁省教育厅博士启动项目(LJ212410153011),辽宁省科学技术计划(2024-BS-121)

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