华南理工大学学报(自然科学版)

作者：庞木林, 解威威, 杨绿峰

单位：1.广西大学 土木建筑工程学院/工程防灾与结构安全教育部重点实验室，广西 南宁 530004；2.广西路桥工程集团 有限公司，广西 南宁 530011

关键词：矩形钢管混凝土,塑性发展系数,抗弯强度,纤维模型法

基金：国家自然科学基金重点项目(51738004);广西科技重大专项(桂科AA23062022);广西重点研发计划项目(桂科AB20297028)

矩形钢管对核心混凝土的约束效应有其特殊性，准确预测受弯构件截面塑性发展能力可有效保证构件的承载安全。为提高矩形钢管混凝土受弯构件截面强度的计算精度，在套箍系数的基础上进一步考虑高宽比和含钢率的影响，建立塑性发展系数多因素模型和抗弯强度改进模型。首先，基于钢管混凝土统一理论，研究矩形钢管混凝土受弯构件塑性发展系数的变化规律，并与当前规范计算公式进行对比；然后，结合规范和工程需求构造2 160个矩形钢管混凝土受弯数值模拟构件，利用改进的本构关系和构件失效判据开展纤维模型法精细分析，研究宽厚比、高宽比、含钢率、强度比对塑性发展系数的影响，确定高宽比和含钢率为塑性发展系数的主要影响因素，通过回归分析拟合与高宽比和含钢率相关的函数表达式，由此建立矩形钢管混凝土塑性发展系数多因素模型和抗弯强度改进模型；最后，利用搜集到的128组试验数据，将抗弯强度改进模型与国内外主要设计规范进行对比验证。结果表明，建立的塑性发展系数多因素模型克服了现行规范中计算模型精确性不足的缺陷，能够更加准确地反映矩形钢管混凝土受弯构件的塑性发展能力；建立的矩形钢管混凝土受弯构件抗弯强度改进模型求解的极限承载力与试验值比值的均值为0.971，均方根误差为0.118，吻合良好，具有更高的计算精度。

来源：2024年第11期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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