圆钢管混凝土柱轴心受压承载力计算分析

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1、胡栋：圆钢管混凝土柱轴心受压承载力计算分析59圆钢管混凝土柱轴心受压承载力计算分析胡栋(同济大学土木工程学院建筑工程系。上海200092)【摘要】本文对钢管混凝土柱的形式、影响钢管混凝土柱承载力的因素行了分析，简要介绍钢管混凝土柱承载力计算公式的四种理论，并对各国规范计算轴心受压柱公式进行验证比较，结果表明各国规范尽管公式在形式上有所区别，但考虑因素都大同小异，计算结果偏差不大。【关键词】钢管混凝土柱；受压承载力【中图分类号】TU375．3【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2011)03—0059—03CALCULATIONANALYSIS0l

2、FAXIALLYCOM口E，RESSEDCONCREIE．FⅡLEDSTEELTUBULARCoLUMNSHUDong(Dept．ofBuildingEngineering，TongjiUniv．，Shanghai200092，China)Abstract：Thearticleanalyzesdifferenttypesofconcrete‘filledsteeItubularcolunlnsandfactorsthatinfluencetheloadcarryingcapacityofconcrete—filledsteeltubularcolumns．I

3、talsointroducesfourcomputationaltheoriesforcolumnsandcomparesthedesigningcodesindiferentcountries，theresultsshowsthatalthoughtherearediferencesamongthesecodes，thefactorsofthesecodeconcerninghavelitdediference，andthecomputationalresultsalsohavelittledifference．Keywords：concrete—fill

4、edsteeltubularcolumns；compressiveloadcarryingcapacity1897年JohnI_ally⋯在钢管中填充混凝土作为房屋建筑的承重柱，距今钢管混凝土结构在土木工程中的应用已逾百年的历史。20世纪20年代前后美国波图■I③⑦③士顿、纽约、芝加哥等地曾将其用于单层、多层建筑的图1钢管混凝土柱截面形式承重柱。苏联于1937年开始对钢管混凝土结构做系统的研究，并在工业厂房、空间结构和拱桥结构中应D≤4的柱叫做短柱。对于短柱和长柱，在受力时，用。在2O世纪60年代之后，钢管混凝土技术在西欧、计算其承载力所考虑的因素略有不同。

5、一般来说，计北美及日本等发达工业国家受到重视，开展了大量的算钢管混凝土柱的承载力时，需要考虑的因素有套箍实验研究工作，取得了许多成果，主要相关设计规程有指标，钢管的屈服强度，混凝土的强度，柱两端的约束EC4，BS5400，ACI318—99(1999)，AISC—LRFD(99)和条件及两端的弯矩比值等。但对于长柱，由于其长细AIJ(97)等。我国于1959年开始研究钢管混凝土，在钢管混凝土力学性能研究方面取得了丰硕的成果，并比较大，在加载过程中可能会出现失稳的现象，故而计制定了相应的技术规程：CECS28：90《钢管混凝土结算公式中需考虑长细比的影响。这些

6、因素在各种规程构设计与设计施工规程》、JCJ01—89(钢管混凝土结中的计算式中都有体现。构设计与施工规程》，DL／T5085—1999《钢一混组合1．2钢管混凝土柱轴心受压性能结构设计规程》等J。钢管混凝土柱轴心受压时主要有如下特征：①钢1钢管混凝土柱的性能及研究方法管对混凝土具有套箍约束作用，使混凝土处于三向受1．1钢管混凝土柱的形式压状态，从而提高混凝土具的抗压强度和压缩变形能目前应用较多的钢管混凝土柱截面形式主要有力；②借助内填混凝土的支撑作用，增强钢管壁的几何以下几种，如图1所示。稳定性，改变空钢管的失稳模态，从而提高其承载能钢管混凝土柱有长柱与短

7、柱之分，通常将长径比力。根据哈尔滨锅炉厂做过的轴心受压对比试验】，60低温建筑技术2011年第3期(总第153期)同等条件下，圆钢管混凝土柱的承载能力远大于混凝凝土结构计算标准AIJ97和天津规程DB29—57—土柱承载能力，且其承载能力甚至要大于组成钢管混2003采用该计算理论。凝土柱的混凝土核心柱及外包钢管承载力之和。2各国规程计算对比分析在长期荷载作用下，钢管混凝土柱中核心混凝土2．1中国DL／T5085—1999规程具有如下一些特点：①t昆凝土处于密闭状态，和周围的DIJT5085—1999规程，即《钢一混组合结构设计环境没有湿度的交换；②沿构件的轴

8、向收缩将受到外规程》，提出套箍系数的概念，其建立的理