【正确答案】钢管混凝土受压构件,在荷载作用下的应力状态和应力途径十分复杂。最简单的加载情况是荷载仅施加于核心混凝土上,钢管不直接承受纵向压力,只起套箍作用,犹如钢筋混凝土柱中的螺旋箍筋一样;一般情况下是钢管与核心混凝土同时共同承担荷载;更多的情况则是钢管先于核心混凝土承受预压应力。
上述情况可模拟为三种加载方式:
(1)荷载直接施加于核心混凝土上,钢管不直接承受纵向荷载;
(2)荷载直接同时施加于钢管和混凝土上;
(3)钢管预先单独承受荷载,直至钢管被压缩到与混凝土齐平后,方与核心混凝土共同承受荷载。
试验表明:上述三种方式加载对N-εc曲线的变形特征有明显的影响。在低荷栽下,钢管没有屈服前,第(1)方式的纵向压缩变形大于第(2)方式;随着荷载的加大,差异减小,当达到极限荷载时,两种方式的差异已不明显。上述不同加载方式对钢管混凝土柱的极限承载能力没有显著的影响。
不管哪种方式加载,钢管表面的纵向应变εs明显小于核心混凝土的纵向应变εc,这是钢管混凝土受压构件在荷载作用下的变形特点。对于(1)主要是钢管和混凝土之间发生错位造成的;对于(2),钢管是圆柱形薄壳,在纵向压力作用下发生皱曲和鼓曲,对于薄片形直杆压弯后,沿弓弧的应变总小于沿弦长方向的应变,这样就钢管外表面的应变就相当于沿弓弧的应变,测得混凝土的应变相当于沿弦长方向的应变。这样钢管的屈服、皱曲、核心混凝土的开裂、错动和滑移等现象所造成的位移,都可以在N-εc曲线上很稳定地反映出来。所以核心混凝土的N-εc曲线作为描述和评价钢管混凝土受压构件力学依据。
【答案解析】