钢管混凝土哑铃形短柱轴压试验研究

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1、第22卷第1期工程力学Vol.22No.12005年2月ENGINEERINGMECHANICSFeb.2005文章编号：1000-4750(2005)01-0187-08钢管混凝土哑铃形短柱轴压试验研究*陈宝春，黄福云，盛叶(福州大学土建学院，福建福州350002)摘要：进行了10根钢管混凝土哑铃形轴压短柱的试验。试验参数为两管间距、腹板间距以及腹板有无拉杆加劲。分析了构件的破坏机理、荷载-位移曲线、圆管与钢腹板的荷载-应变曲线和荷载-组合材料泊松比曲线。分析结果表明，在哑铃形轴压构件中的圆钢管混凝土与单圆管钢管混凝土的受力性能基本相同，腹腔内的混凝土有受到约束作用，钢腹板与圆钢管交接处的

2、焊缝开裂是构件最后破坏的主要特征。在试验分析的基础上，提出了钢管混凝土哑铃形轴压短柱承载力的简化计算方法。关键词：钢管混凝土；哑铃形；轴压；试验；承载力中图分类号：O342,TU375文献标识码：AEXPERIMENTALSTUDYOFCONCRETE-FILLEDSTEELTUBULARDUMBBELLSHAPEDSHORTCOLUMNSUNDERCONCENTRICLOADS*CHENBao-chun,HUANGFu-yun,SHENGYe(CollegeofCivilEngineeringandArchitecture,FuzhouUniversity,FujianFuzhou3500

3、02,China)Abstract:10concrete-filledsteeltubular(CFST)dumbbellshapedcolumnsunderconcentricloadsaretested.Thedistancebetweentwotubesandthedistancebetweentwowebswithorwithouttierodtoconnectthetwowebsaretakenasexperimentalparameters.Theload-displacementrelationsandthefailuremechanismsofthespecimens,the

4、load-strainrelationsofbothcircularsteeltubesandsteelwebs,andtheload-Poisson’sratiorelationofthecompositematerialareanalyzed.ExperimentresultsindicatethatthepropertyofthecircularCFSTinthedumbbellshapedmemberisthesameasaconcentrically-loadedCFSTsingletubularcolumn.Theconcreteinsidethewebspaceisalsoco

5、nstrainedbythelinksteels.Theruptureofweldingseamconnectingthewebplatesandthesteeltubeisthemostpronouncedfailuremechanism.AsimplecalculationmethodfortheultimateloadofdumbbellshapedCFSTconcentrically-loadedcolumnsisproposed.Keywords:concrete-filledsteeltube;dumbbellshaped;concentrically-loaded;experi

6、ment;load-carryingcapacity1概述截面。应用于拱肋之中，它又可分为竖向和横向两种。竖哑铃形截面上下两管与吊杆或立柱平行，除钢管混凝土哑铃形截面是指由上下两个圆钢受压外一般还受到弯矩作用，因此属于偏心受压构管混凝土和两块联接钢板及板内的混凝土组成的件。在竖哑铃形截面中，通常将联结钢板称为(钢)———————————————收稿日期：2003-05-06；修改日期：2003-06-19基金项目：福建省重大科技项目(2003F007)作者简介：*陈宝春(1958)，男，福建罗源人，教授，博导，从事桥梁与结构工程研究(E-mail:baochunchen@fzu.edu.cn

7、)；黄福云(1979)，男，江西丰城人，硕士生，从事桥梁与隧道工程研究；盛叶(1978)，女，湖北钱江人，博士生，从事结构工程研究188工程力学腹板。两块钢腹板与上下两管部分圆弧组成的空间板用螺母固定。由于在工程应用中腹板的厚度一般称为腹腔。其应用的范围从几十米的跨径到160m，与钢管的壁厚相同，因此在试件设计参数设计时，以100m附近为多。横哑铃形主要用于桁式拱肋之没有考虑将腹板的厚度作为试验参数。试件的长