方形高强钢管混凝土叠合柱轴压极限承载力分析

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1、方形高强钢管混凝土叠合柱轴压极限承载力分析　　摘要：对于新提出的方形高强钢管混凝土叠合柱的极限承载力，基于统一强度理论，考虑中间主应力和材料拉压比的影响，引入有效约束系数和非有效约束系数并考虑箍筋对钢管外混凝土约束作用的不同，把钢管外箍筋约束混凝土划分为有效约束区和非有效约束区，将方形截面等效为圆形截面以考虑钢管核心混凝土受到的钢管和外围钢筋混凝土的双重约束效应，提出了方形高强钢管混凝土叠合柱的一种新的轴压极限承载力计算方法。将所得理论计算结果与文献试验结果进行对比，吻合良好，证明了公式的正确性。对各参数的影响规律分析表明，方形高强钢管混

2、凝土叠合柱的承载力随着侧压系数、中间主应力影响系数、材料拉压比和纵向配筋率的增大而增大，随着钢管径厚比的增大而减小。　　关键词：钢管混凝土叠合柱；箍筋约束；强度理论；极限承载力　　中图分类号：TU312；TU398　　文献标志码：A文章编号：1674-4764（2016）05-0020-07　　Abstract：Basedontheunifiedstrengththeoryandtheinfluencesofintermediateprincipalstressandthematerialoftensionandcompressionra

3、tiowereconsideredwhencomingdowntotheultimatebearingcapacityofsquaresteeltube-reinforcedhighstrengthconcretecolumn.Effectiveconstraintcoefficientandineffectiveconstraintcoefficientwereintroducedtoconsiderthe10differentconstraintfunctionsofconcretederivedfromthestirrups，the

4、constraintconcreteoutsidesteeltubewasdividedintoeffectiveconstraintregionandineffectiveconstraintregion.Thesquaresectionwasequivalenttocircularsectiontoconsiderthedoubleconstraintfunctiontoconcreteinsteeltubederivedfromsteeltubeandoutersteelreinforcedconcrete.Thenanewmeth

5、odfortheaxialultimatebearingcapacityofsquaresteeltube-reinforcedconcretecolumnwasdeduced.Theresultswereingoodagreementwiththeexperimentalresultsandthecorrectnessofthetheoryformulaewasproved.Influentialeffectsofsomeparameterswereanalyzedandtheanalysisresultsshowedthattheul

6、timatebearingcapacityofsquaresteeltube-reinforcedhighstrengthconcretecolumnincreasedwiththeincreaseofthesidepressurecoefficient.Influencecoefficientofintermediateprincipalstress，thematerialoftensionandcompressionratioandthelongitudinalreinforcementratio，whileitdecreaseswi

7、ththeincreaseofradius-thicknessratio.　　Keywords：steeltube-reinforcedconcretecolumn；stirrupconstraint；strengththeory；ultimatebearingcapacity10　　高强钢管混凝土叠合柱是由截面中部的高强钢管混凝土柱和钢管外的钢筋混凝土叠合而成的柱，也可以看成是在钢筋混凝土内置钢管混凝土而成的柱，内截面钢管形式有圆钢管、方钢管和矩形钢管，又可称为核心高强钢骨混凝土组合柱。高强混凝土有强度高、变形小的优点，但其延性差、脆性

8、大，不利于抗震；将其与钢管结合，可以充分发挥二者的性能，同时也具有较好的变形能力、较大的刚度和良好的抗火性能等优点，经济效益良好[1-2]。　　国内外对钢管混凝土已经进行了较多的研究。Evir