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内斜外正双重方钢管复合约束混凝土柱轴压性能试验研究

陈宗平 宁璠

陈宗平, 宁璠. 内斜外正双重方钢管复合约束混凝土柱轴压性能试验研究[J]. 工业建筑, 2022, 52(1): 8-16. doi: 10.13204/j.gyjzG20102106
引用本文: 陈宗平, 宁璠. 内斜外正双重方钢管复合约束混凝土柱轴压性能试验研究[J]. 工业建筑, 2022, 52(1): 8-16. doi: 10.13204/j.gyjzG20102106
CHEN Zongping, NING Fan. Experimental Research on Mechanical Properties of Concrete-filled Double-skin Square Steel Tubular (Oblique Inside and Straight Outside) Columns Under Axial Compression[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2022, 52(1): 8-16. doi: 10.13204/j.gyjzG20102106
Citation: CHEN Zongping, NING Fan. Experimental Research on Mechanical Properties of Concrete-filled Double-skin Square Steel Tubular (Oblique Inside and Straight Outside) Columns Under Axial Compression[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2022, 52(1): 8-16. doi: 10.13204/j.gyjzG20102106

内斜外正双重方钢管复合约束混凝土柱轴压性能试验研究

doi: 10.13204/j.gyjzG20102106
基金项目: 

国家自然科学基金项目(51578163);八桂学者专项研究项目([2019]79号);广西科研基地与人才专项(桂科AD21075031);广西重点研发计划(桂科AB21220012)。

详细信息
    作者简介:

    陈宗平,男,1975年出生,工学博士,教授。电子信箱:zpchen@gxu.edu.cn

Experimental Research on Mechanical Properties of Concrete-filled Double-skin Square Steel Tubular (Oblique Inside and Straight Outside) Columns Under Axial Compression

  • 摘要: 为研究内斜外正双重方钢管复合约束混凝土柱的轴压性能,设计8个组合柱试件和1个普通方钢管混凝土柱试件(SC1)进行轴心受压加载试验。变化参数包括内方钢管边长和壁厚、外方钢管壁厚、试件高宽比、芯柱面积比。试验观察了试件的受力破坏过程及形态,获取了荷载-位移全过程曲线,深入分析了各变化参数对试件破坏形态、轴压承载力、延性、耗能、刚度退化的影响规律。结果表明:组合柱试件在轴向压力作用下的破坏形态表现为塑性段弯曲失稳破坏和局部屈曲破坏,内钢管在核心混凝土与夹层混凝土的共同作用下产生连续不断的褶皱,而外钢管受到混凝土的挤压作用向外鼓曲,试件脱黏区域均出现了不同程度的鼓曲,较大的脱黏区域对试件最终破坏形态有明显影响。与试件SC1含钢率相近的组合柱试件,承载力提高了35%。组合柱试件荷载-位移曲线没有下降段,并表现出很好的塑性强化特性。增大内钢管边长,试件的初始刚度和峰值荷载均提高;受混凝土拌合不均的影响,增大钢管(内或外)壁厚,并没有提高试件峰值荷载,但能够有效改善试件后期的力学性能。高宽比增大到6的试件,受到二阶效应的影响,其破坏形态发生了改变,部分力学指标呈现不同程度的退化。在含钢率差别不大的情况下,增大试件芯柱面积比更能够发挥钢管与混凝土材料性能的优势。综合考虑内、外双重方钢管均对内部混凝土提供约束的计算方法,其计算值与实测值吻合良好。
  • [1] SHEIKH S A, UZUMERI S M. Strength and ductility of tied concrete columns[J]. Journal of the Structural Division, ASCE, 1980,106.
    [2] 李斌,郭世壮,高春彦.带肋薄壁方钢管混凝土轴压短柱受力性能试验研究[J].建筑结构学报,2017,38(增刊1):218-225.
    [3] 郭兰慧,张素梅,徐政,等.带有加劲肋的大长宽比薄壁矩形钢管混凝土试验研究与理论分析[J].土木工程学报,2011,44(1):42-49.
    [4] 梁江浩,吕西林,殷小溦,等.设置栓钉的方钢管混凝土柱抗震性能试验[J].结构工程师,2012,28(2):116-121.
    [5] 任庆英,赵庆宇,刘文珽,等.内壁设置栓钉的大尺寸截面钢管混凝土柱界面黏结性能试验研究[J].建筑结构学报,2016,37(12):105-113.
    [6] 龙跃凌,王英涛,蔡健,等.带约束拉杆方形钢管混凝土短柱压弯承载特性[J].工业建筑,2016,46(3):142-148.
    [7] 夏松,卢得仁,丁发兴.带拉筋方中空夹层钢管混凝土轴压短柱受力性能研究[J].建筑结构学报,2017,38(增刊1):204-209.
    [8] 屠永清,刘林林,叶英华.多室式钢管混凝土T形中长柱轴压性能研究[J].土木工程学报,2012,45(9):27-35.
    [9] DING F X, LU D R, BAI Y, et al. Comparative study of square stirrup-confined concrete-filled steel tubular stub columns under axial loading[J]. Thin-Walled Structures, 2016, 98:443-453.
    [10] 郑亮,陈志华. 配螺旋箍筋方钢管混凝土短柱试验研究[J]. 工业建筑,2015,45(9):136-140

    ,148.
    [11] 经承贵,陈宗平,周山崴,等.方钢管螺旋筋复合约束混凝土轴压短柱破坏机理试验研究[J].建筑结构学报, 2018,39(3):93-102.
    [12] 陈宗平,经承贵,宁璠.螺旋筋增强方钢管混凝土柱的轴压性能及参数分析[J].土木工程学报,2018,51(1):13-22

    ,57.
    [13] 陈宗平,经承贵,徐金俊,等.方钢管螺旋筋复合约束混凝土柱轴压机理及承载力计算[J].土木工程学报,2017,50(5):47-56.
    [14] 钱稼茹,张扬,纪晓东,等.复合钢管高强混凝土短柱轴心受压性能试验与分析[J].建筑结构学报,2011,32(12):162-169.
    [15] 王志滨,高扬虹,池思源,等.复式薄壁方钢管混凝土长柱轴压稳定性能研究[J].建筑结构学报,2017,38(12):41-48.
    [16] HASSANEIN M F, KHAROOB O F, GARDNER L. Behaviour and design of square concrete-filled double skin tubular columns with inner circular tubes[J]. Engineering Structures, 2015, 100:410-424.
    [17] 中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土物理力学性能试验方法标准:GB/T 50081-2019[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2019.
    [18] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.金属材料拉伸试验:第1部分:室温试验方法:GB/T 228.1-2010[S]. 北京:中国标准出版社, 2010.
    [19] 中华人民共和国住房和城乡建设部.钢管混凝土工程施工质量验收规范:GB 50628-2010[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2010.
    [20] 唐九如. 钢筋混凝土框架节点抗震[M]. 南京:东南大学出版社, 1989.
    [21] DUARTE A P C, SILVA B A, SILVESTRE N, et al. Experimental study on short rubberized concrete-filled steel tubes under cyclic loading[J]. Composite Structures, 2016, 136:394-404.
    [22] 张扬,钱稼茹,纪晓东,等.内圆外方复合钢管混凝土短柱轴压承载力试验研究[J].世界地震工程,2011,27(3):40-46.
    [23] 陆新征,张万开,李易,等.方钢管混凝土短柱轴压承载力尺寸效应[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2012,28(6):974-980.
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  • 收稿日期:  2020-10-21
  • 网络出版日期:  2022-04-24

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