内置约束芯柱的方钢管混凝土组合柱轴压承载力分析

陶毅; 叶思君; 陈建飞

2020-06-03

建筑结构学报   影响因子和分区

内置FRP约束混凝土芯柱的方钢管混凝土（Steel-Concrete-FRP-Concrete, 简称SCFC）组合柱是一种采用钢管、FRP和混凝土的组合柱形式。由于约束芯柱的出现，改善了方钢管对混凝土的不均匀约束作用。核心混凝土的约束需求可以通过内层FRP管、夹层混凝土、外层钢管叠加满足。本文完成了4个以FRP约束混凝土芯柱的直径和FRP管铺层数为主要设计参数的SCFC组合柱轴压性能试验，通过分析试件的破坏过程对其轴压性能进行了研究。考虑芯柱对方钢管不均匀约束的减缓作用，提出了方钢管有效约束模型。在此基础上，针对组合柱各部分采用双剪统一强度理论提出了相应的承载力计算方法，对钢管还采用了Von-Mises屈服准则计算其承载力，将各部分承载力叠加提出了SCFC组合柱的承载力计算模型。通过与试验值对比，钢管采用双剪统一强度理论（模型1）的计算结果略优于Von-Mises屈服准则（模型2）的计算结果。进一步分析了混凝土侧压系数对承载力的影响，发现核心混凝土侧压系数对承载力的影响大于夹层混凝土侧压系数，即组合柱轴压承载力主要取决于核心混凝土及其相应约束，针对模型2提出了侧压系数建议值。进一步发现增大FRP管厚度对SCFC组合柱承载力的提升更有效。

SCFC组合柱 有效约束系数 承载力 双剪强度理论 Von-Mises屈服准则

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1.西安建筑科技大学土木工程学院
2.省部共建西部绿色建筑国家重点实验室/西安建筑科技大学
3.南方科技大学海洋科学与工程系

陶毅,叶思君,陈建飞. 内置约束芯柱的方钢管混凝土组合柱轴压承载力分析[J]. 建筑结构学报,2020:12.

陶毅,叶思君,&陈建飞.(2020).内置约束芯柱的方钢管混凝土组合柱轴压承载力分析.建筑结构学报,12.

陶毅,et al."内置约束芯柱的方钢管混凝土组合柱轴压承载力分析".建筑结构学报 (2020):12.