
第 32 卷 第 4 期 河 北 工 程 大 学 学 报 (自 然 科 学 版) Vol. 32 No. 4
2015 年 12 月 Journal of Hebei University of Engineering (Natural Science Edition) Dec. 2015
收稿日期:2015 - 09 - 20
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51178087);黑龙江省教育厅科学技术研究项目(12541068)
作者简介:卢召红(1976 - ),男,山东临沂人,硕士,副教授,从事组合结构、混凝土结构方面的研究。
文章编号:1673 - 9469(2015)04 - 0011 - 04
doi:10. 3969 / j. issn. 1673 - 9469. 2015. 04. 003
截面分层法计算不锈钢 - 混凝土 - 钢双壁管受弯承载力
卢召红
1
,闫 亮
1
,张光明
1
,张文福
1
,于慧敏
2
,计 静
1
(1. 东北石油大学 土木建筑工程学院,黑龙江 大庆 163318;2. 中国石油 大庆石化公司,黑龙江 大庆 163714)
摘要:提出不锈钢(薄壁外层) - 混凝土 - 钢双壁空心管(DSTM) 新型构件。 借鉴钢 - 混凝土组
合结构构件的基本假定及材料本构关系,分析 DSTM 正截面受弯承载力性能。 利用截面分层法
建立 DSTM 管纯弯构件承载力计算公式,并采用有限元数值计算方法对截面分层法计算结果进
行比较分析。 结果表明,两种方法所得结果基本吻合,所建立的公式可为工程设计提供参考
依据。
关键词:空腹截面;双壁空心管;截面分层法
中图分类号:TU398. 9 文献标识码:A
Calculation of the flexural capacity of double - skin - tubular
members by section stratification method
LU Zhao - hong
1
, YAN Liang
1
, ZHANG Guang - ming
1
, ZHANG Wen - fu
1
, YU Hui - min
2
, JI Jing
1
(1. School of Civil Engineering and Architecture , Daqing Petroleum Institute, Heilongjiang Daqing 163318, China;
2. Daqing Petrochemical Co, China Petroleum, Heilongjiang Daqing 163714, China)
Abstract:A new type of stainless steel(Outer thin wall) - concrete - steel double walled hollow tube
is presented in this paper. By using the basic assumption of the composite structural elements and the
constitutive relation of the materials, this paper analyzed the bending bearing capacity of the normal
section. Using the cross section method, the calculation formula of the bearing capacity of the bending
members(DSTM)is established. Beside that, the finite element numerical method is used to analyze
the results of the cross section method. The study show that the results of the two methods are basical-
ly consistent, and the formula can provide reference for engineering design.
Key words: hollow section; double - skin - tubular members ( DSTM ); cross - section
stratification method
不锈钢(薄壁外层)—混凝土—钢双壁空心管
是一种新型的结构构件,该双壁空心管具有防腐
性能好、结构自重轻、节约钢材、承载力高、延性好
等诸多优点。 具有广泛 的 应 用 前 景
[1 - 3]
。 近 几
年,国内外学者对双壁中空夹层混凝土组合结构
构件进行了不同的研究。 韩林海等对中空夹层钢
管混凝土梁柱构件循环荷载作用下的受力性能及
抗震性能进行了试验研究,提出了弯矩与曲率之
间的关系及横向荷载对该构件承载力的影响
[3]
;
刘学明等对 FRP - 混凝土 - 钢双壁空心管利用试
验和数值分析方法,提出 FRP - 混凝土 - 钢双壁
空心管受弯承载力简化计算公式,并建立了以弯
曲刚度表示的该种双壁空心管截面弯矩 - 曲率关
系
[4]
;Uenaka,K、 J. Zeghiche 等对该类型构件的
小偏心受压采用试验的方法进行了分析研究。 然
而,对不锈钢( 薄壁外层)—混凝土—钢双壁空心
管构件在纯弯或大偏心受压作用下的理论研究较
少,缺乏简便的理论计算公式。 本文拟采用截面
分层法对该类型截面进行受弯承载力计算,并采
用有限元数值计算方法对截面分层法计算结果进
行比较分析,建立简单适用的设计计算公式。
1 分层法计算模型