钢管混凝土柱轴压力_弯矩_扭矩空间复合受力拟静力试验研究

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1、第33卷第9期2012年9月001建筑结构学报JournalofBuildingStructuresVol.33No.9Sep．2012文章编号:1000-6869(2012)09-0001-11钢管混凝土柱轴压力-弯矩-扭矩空间复合受力拟静力试验研究聂建国，王宇航，樊健生(清华大学土木工程系，北京100084)摘要:采用自行设计的压力-弯矩-扭矩复合受力加载装置，基于力-位移混合控制加载方法，完成了8个钢管混凝土柱试件在压-弯-扭等复合荷载作用下的拟静力试验，变化了截面形式、加载方式和弯扭比等参数。试验结果表明:圆钢管混凝土柱和矩形钢管混凝土柱在压-弯-扭等复合受力往复荷

2、载作用下的滞回曲线较为饱满，没有“捏拢”现象产生，具有较好的耗能能力;弯扭比较大的矩形钢管混凝土试件在扭转角较大时由于钢管底部局部屈曲较为明显，存在承载力退化现象;钢管混凝土截面轴向应变基本满足平截面假定;弯矩的存在将削弱钢管混凝土柱的受扭能力;在压-弯-扭等复合受力往复荷载作用下，钢管剪应变与扭转角之间存在较好的线性关系。对试验实测结果和已有文献分析表明:在弯扭比较大时由主压应力导致钢管表面发生局部鼓曲而破坏，弯扭比较小时，主拉应变将导致钢管混凝土柱表面在低周往复荷载作用下开裂。研究成果可为进一步开发考虑扭转作用的钢管混凝土纤维梁单元提供基础性依据。关键词:钢管混凝土柱;

3、压力-弯矩-扭矩;复合作用;力和位移混合控制;拟静力试验;力学性能中图分类号:TU398.9TU317.1文献标志码:AExperimentalstudyonconcretefilledsteeltubularcolumnsundercombinedcompression，flexureandtorsionNIEJianguo，WANGYuhang，FANJiansheng(DepartmentofCivilEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract:Basedonthemixedcontrolqu

4、asi-statictestoneightCFSTcolumnssubjectedtocombinedcompression，flexureandtorsion，themechanicalbehaviorofCFSTcolumnswithvarioussectiontypes，bendingmoment-torsionalmomentratiosandaxialloadwasstudied．ThetestresultsshowthatthehystereticcurvesofCFSTcolumnsundercombinedcompression，flexureandtors

5、ionareplumpduetothegoodseismicbehaviorandtheductilityisalsogood．ButforrectangularCFSTcolumnswithhighbendingmoment-torsionalmomentratios，thestrengthdegradationcanbeobservedduetothelocalbucklingofthesteelplateatthebottom．ThetorsioncapacityofCFSTcolumnscanbereducedbythebendingmoment．Theplanes

6、ectionassumptionofaxialstrainofCFSTcolumnscanbesatisfied．TheshearstrainhasgoodlinearrelationshipwiththerotationangleofthesectionwhenCFSTcolumnsaresubjectedtocombinedcompression，flexureandtorsion．Basedonthetestresultsandliteraturesavailable，themechanismofCFSTcolumnsisanalyzedindetails．There

7、searchfoundationisestablishedforthedevelopmentofbeam-columnelementofCFSTcolumnsconsideringtorsionaleffects．Keywords:concretefilledsteeltubularcolumn;compression-flexure-torsion;combinedaction;force-displacementmixedcontrol;quasi-statictest;mechanicalbehavior基金