内置型钢方形不锈钢管超高性能混凝土柱偏压性能

Abstract

为研究内置型钢的方形不锈钢管超高性能混凝土柱的偏压性能，考虑长径比、宽厚比、偏心率、型钢含钢率和加载方向（强弱轴加载）等因素的影响，设计了18根试件进行偏心受压试验研究。观察试件在偏心受压状态下的破坏过程及破坏形态，并通过荷载-跨中侧向挠度关系曲线及侧向挠度曲线，分析各因素对试件偏压性能的影响。结果表明：试件的破坏形态表现为短柱的强度破坏和中长柱的非弹性失稳破坏，且伴有局部鼓曲现象产生；试件的极限承载力随着长径比、宽厚比、偏心率的增加而减小，随着型钢含钢率的增加而增大；与绕弱轴方向加载的试件相比，绕强轴方向加载的试件具有更高的极限承载力。利用ABAQUS软件建立了偏压试件的有限元模型，基于试验结果对有限元模型的可靠性进行了验证，有限元计算结果与试验结果吻合良好，有利于进一步分析组合柱的工作性能。基于已有的相关研究成果提出了内置型钢方形不锈钢管超高性能混凝土柱的偏压极限承载力简化计算公式，为工程设计及相关规范的制定提供了一定的参考