內灌砂鋼管柱受力性能有限元分析

徐　鑫， 陳建兵， 俞志豪

(蘇州科技大學 土木工程學院， 江蘇 蘇州　215011)

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內灌砂鋼管柱受力性能有限元分析

徐鑫， 陳建兵， 俞志豪

(蘇州科技大學 土木工程學院， 江蘇 蘇州215011)

摘要：內灌砂鋼管柱是目前橋梁施工中常用的一種臨時支撐結構，為研究其受力特征，采用ABAQUS軟件建立其不同構造參數的有限元模型。經模擬計算分析，得到了軸心荷載作用下各模型的極限承載能力，對比了鋼管柱、混凝土鋼管柱與內灌砂鋼管柱的荷載-位移曲線、荷載-應變曲線變化規律。在內灌砂密實度相同情況下，討論了長細比、徑厚比、含鋼率等3參數對內灌砂鋼管柱的縱向位移和縱向應變的影響，且其承載力隨三者變化也較為顯著。該研究結果對內灌砂鋼管柱在橋梁施工中的推廣應用提供了參考。

關鍵詞：內灌砂鋼管柱； 受力性能； 軸心受壓； 有限元； 承載力

0引言

隨著國民經濟的高速發展，各類重大工程、建設項目包括大跨度空間結構、高層結構也日益增多。為了滿足這些大型結構的施工順利進行和施工質量的保證，需要搭設穩定的臨時結構來輔助施工。當前常用的臨時支撐可分為整體式穩定體系、半穩定體系、單點支撐體系三種類型[1]。在施工中由于鋼管柱單點支撐安裝簡單、施工成本少、并可周轉使用等特點，所以在工程施工較為常見，且備受工程界青睞[2]。

在鋼管中灌入砂子而形成的支撐柱，由于其承載能力、穩定性等特性皆較空心鋼管支撐優越，近幾年來，工程界已對其進行相關應用及研究。……