局部锈蚀对偏心受压圆钢管混凝土构件性能的影响研究

作     者：张雨晨 郭现钊 张晨明 张磊 陈广锐 张素梅 ZHANG Yuchen;GUO Xianzhao;ZHANG Chenming;ZHANG Lei;CHEN Guangrui;ZHANG Sumei

作者机构：哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055 中国铁路设计集团有限公司天津300142 

出 版 物：《工业建筑》 (Industrial Construction)

年 卷 期：2023年第53卷第9期

页      面：69-77页

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51778185) 中国铁路设计集团有限公司科技项目(2018-029) 

主　　题：局部锈蚀 钢管混凝土 偏心受压 极限承载力 有限元分析 

摘      要：对18个圆钢管混凝土试件进行了锈蚀试验和锈蚀后构件的偏心受压试验。采用通电加速金属锈蚀的方式,得到具有不同锈蚀程度的圆钢管混凝土试件。对锈蚀后构件进行了偏压性能试验,探究了局部锈蚀对圆钢管混凝土柱力学性能的影响。通过ABAQUS有限元程序建立了局部均匀锈蚀、宏观不均匀锈蚀和微观不均匀锈蚀的圆钢管混凝土偏心受压柱的理论分析模型,提出了考虑钢管局部锈蚀的圆钢管混凝土柱有限元建模方法建议。研究结果表明:局部锈蚀的圆钢管混凝土长柱试件在偏压试验中均发生截面压溃破坏。试件的极限承载力会随着锈蚀率、环向锈蚀率、偏心率以及长细比的增大而降低;相较于未锈蚀试件,当试件几何参数和锈蚀区域相同,锈蚀率增大到20.00%时,试件极限承载力降低11.70%。建立局部锈蚀的圆钢管混凝土有限元模型时,建议根据钢管表面锈蚀形貌选择不同锈蚀模型。