带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱轴压承载力计算的简化方法

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发布时间：2021-09-10

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带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱轴压承载力计算的
简化方法
龙跃凌’，蔡健
(1．广东工业大学土木工程系，广东广州510006；2．华南理工大学土木工程系，广东广卅l 510641)
摘要：提出带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱轴压承载力的简化计算方法。该方法考虑了轴压下矩形钢管长边、短边竖向强度的不同，
同时考虑了约束拉杆和钢管对核心混凝土的约束作用，且表达式简单，方便应用。应用该方法对带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱试件的轴
压承载力进行计算，计算结果与试验结果比较表明，两者吻合良好。
关键词：矩形钢管混凝土；约束拉杆；短柱；承载力
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2010)03—0048—03
Simplified method for calculating ultimate capacity of rectangular CFT stub columns with binding bars under axial compression
LONG Yue—ling ，CA[Jian
(1．DepartmentofCivilEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou 510006，China；
2．DepartmentofCivilEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou 510641，China)
Abstract： A simplified method is proposed for calculating ultimate capacity of rectangular CFT stub columns with binding bars under axial
compression．The method considers the diference between longitudinal steel strength ofbroad faces and that ofnarrow faces of rectangular steel
tube under axial compression．The confinement efects on the concrete core provided by binding bars and steel tube are also taken into account．Furthermore，
the expressionofthemethodis simple sothatitis easilyapplied．Theproposedmethodisusedto calculateultimate capacityofthe spec·
imensofaxiallyloadedrectangularCFT stub columnwithbindingbars．The calculatedresults are comparedwith experimental results，which show
a good agreement．
Kaywords： rectangularCFT；bindingbar；stub column；capacity
0 引言
矩形钢管混凝土柱较圆形钢管混凝土柱具有钢管制作方
便、与梁连接容易处理、施工方便、易于符合建筑平面要求、截
面相对开展而惯性矩大、适合作压弯构件等优点，在工程实践
中应用越来越广泛。试验研究和理论分析表明【，矩形钢管对
核心混凝土的约束作用仅限于角部，即使当钢管壁很厚时，其
核心混凝土在三向受压下的强度、延性明显差于圆形钢管混
凝土。
带约束拉杆矩形钢管混凝土是针对一般的矩形钢管混凝
土的一种改进，通过在矩形钢管混凝土柱截面中设置一定数
量的拉杆，对其提供附加约束，能够较大地改善和提高其力学
性能[8_ 。文献【8—9]分别针对带约束拉杆矩形钢管混凝土短
柱的轴压、偏压性能进行了试验研究，研究表明约束拉杆的设
置有助于提高核心混凝土约束效应，延迟钢管的局部屈曲。文
献[8]在试验研究的基础上，针对矩形钢管长、短边对核心混凝
土约束作用大小不同以及约束拉杆沿长、短边布置数量不同
等特点，应用基于混凝土真三轴受力试验的破坏准则确定管
内核心混凝土的峰值强度，提出了带约束拉杆矩形钢管混凝
土短柱轴压承载力的计算方法。该方法可以较好地评估带约
束拉杆矩形钢管混凝土短柱轴压承载力，适用于相关的理论
研究，然而其表达式较为复杂，不适合工程实践应用，故有必
要提出带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱轴压承载力的简化计
算方法。
1 现有带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱轴压
承载力的计算方法
文献[8】在试验研究的基础上，考虑了矩形钢管长、短边对
核心混凝土约束作用大小不同以及约束拉杆沿长、短边布置数
量不同等特点，提出了带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱轴压承
载力的计算方法，现简述如下：
Ⅳ 。- 十A 州 (1)
式中i 。——钢管长边；
．厂短边的纵向强度；
。 — — 钢管长边；
A广短边的横截面面积；
一核心混凝土极限强度；
A 一核心混凝土的横截面面积。