带T形钢的内置钢管混凝土组合柱轴压性能研究

摘要：

为研究带T形钢的内置钢管混凝土组合柱(简称组合柱)的轴压性能,以T形钢翼缘宽度、翼缘厚度、腹板高度和体积配箍率、截面形式为试验参数,按照缩尺比例1∶3设计并制作了9个带T形钢的内置圆钢管混凝土组合柱、1个带T形钢的内置方钢管混凝土组合柱和1个十字形钢混凝土组合柱并对其进行轴压试验,研究组合柱的破坏形态、荷载-位移曲线、应变发展规律,并分析组合柱的受力机理和各参数对其轴压性能的影响;采用ABAQUS软件建立有限元模型,对比峰值荷载、峰值荷载时有限元与试验得到的组合柱的混凝土损伤和钢材破坏形态,在验证模型正确的基础上,进一步研究组合柱材料属性(混凝土强度、钢材强度)和几何参数(T形钢翼缘(腹板)尺寸、钢管径厚比)对其轴压性能的影响.研究结果表明:峰值荷载后,在箍筋和T形钢板的共同约束作用下,钢管外围混凝土性能得到改善,组合柱延性较好;钢管外围混凝土强度等级从C40提高至C80,峰值荷载提高25％～28％,而提高钢管内混凝土强度等级对提升峰值荷载效果不显著,建议钢管内混凝土强度不宜大于钢管外混凝土强度;钢管径厚比宜在10～18内取值,可显著改善该类组合柱的延性.

关键词：带T形钢组合柱、轴压试验、数值模拟、轴压性能、延性

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分类号：TU398;TU317.1(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;西部绿色建筑国家重点实验室自主研究课题;陕西省教育厅自然专项

在线出版日期：2023-03-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：37-49