十字形部分包覆钢-混凝土组合柱轴压性能数值分析与承载力计算方法

作     者：王静峰 陶书庆 刘用 沈万玉 徐秋雨 WANG Jingfeng;TAO Shuqing;LIU Yong;SHEN Wanyu;XU Qiuyu

作者机构：合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 合肥工业大学、先进钢结构技术与产业化安徽省协同创新中心合肥230009 合肥工业大学、土木工程结构与材料安徽省重点实验室合肥230009 安徽富煌钢构股份有限公司合肥238076 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金(JZ2020HGQA0138、PA2021GDSK0078) 安徽高校协同创新项目(GXXT-2019-005) 

出 版 物：《建筑钢结构进展》 (Progress in Steel Building Structures)

年 卷 期：2023年第25卷第3期

页      码：65-74页

摘      要：为研究十字形部分包覆钢-混凝土组合柱(PEC柱)轴向荷载作用下的受力性能,通过有限元软件ABAQUS建立了足尺十字形PEC柱模型,并利用已有的试验数据验证了其可靠性;在此基础上,进行了典型十字形PEC柱轴压全过程受力分析,揭示了其在轴压作用下的受力机理和破坏模式,并对该构件进行了受力性能参数分析,系统分析了含钢率、截面高宽比、钢材强度、混凝土强度、系杆间距和截面面积等参数对其轴压性能的影响规律。研究结果表明:十字形PEC柱受力性能良好,其破坏模式主要表现为柱中部混凝土被压碎,钢筋骨架向外发生鼓曲,横向系杆间的型钢翼缘发生波纹状的局部屈曲;极限轴压承载力随截面含钢率、钢材强度、混凝土强度和截面面积的提高而增大,但截面高宽比和系杆间距等对其承载能力影响不大。最后,考虑混凝土约束效应分区,提出了十字形PEC柱轴压承载力简化计算方法,计算结果与有限元模拟结果吻合较好。研究结果将为十字形PEC柱的设计和应用提供参考。

主 题 词：部分包覆钢-混凝土组合柱 十字形 轴压性能 有限元分析 轴压承载力 

学科分类：08[工学] 081402[081402] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

D　O　I：10.13969/j.cnki.cn31-1893.2023.03.007

馆 藏 号：203118770...