钢管钢纤维混凝土结构的性能研究

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发布时间：2021-09-12

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钢管钢纤维混凝土结构的性能研究
陈娟，卢亦焱
(I．长江大学城市建设学院，湖北荆州434023；
2．武汉大学土木建筑工程学院，湖北武汉430072)
摘要：根据现有钢管钢纤维混凝土的研究，对这种组合结构的轴心受压短柱、偏心受压长柱、均布荷载作用下的梁以及低周
反复荷载作用下的长柱性能进行了介绍。钢纤维对钢管混凝土柱受压承载力的提高幅度不大，在钢管混凝土柱中掺入钢纤
维的作用主要是提高钢管混凝土柱的延性，而不是提高其受压承载力；在钢管混凝土梁中掺人钢纤维，能改善梁受拉区的工
作性能，从而提高梁的承载能力；钢纤维能提高钢管混凝土柱在水平低周反复荷载作用下的水平承载力及延性。
关键词：钢管混凝土；钢纤维；延性；承载力
中图分类号：TU398．9 文献标识码：A 文章编号：1008—1933(2011)O1一o67一O3
Study on properties of steel fiber reinforced concrete-filled steel tube
structure
CHEN Juan ．LU Yiyan
(1．School of Urban Construction，Yangtze University，Jingzhou 434023，China；
2，School of Civil Engineering，Wuhan University，Wuhan 430072，China)
Abstract：Based on the current analysis of steel fiber reinforced concrete—filled steel tube(SFCFT)，the properties of this structure
were introduced，which concluded short columns under axial compression，long columns under eccentric axial load，rectangular beam
under uniform load and long columns under combined constant axial compression and cyclic loading．Steel fiber has little efect on
capacity of concrete—filled steel tube columns under compression；the main function of steel fibe r is to improve the ductility of columns．
Steel fiber c~2n improve the working performance of tensile area of conct~tc—fiUed steel tub e beafn：thereby increase the capacity of
beam ．And steel fiber Can increase the lateral capacity and ductility of high strength concrete—filled steel tube columns under cyclic
loading．
Key words：concrete-filled steel tube ；steel fiber；ductility；capacity
0 引言
钢管混凝土结构因其承载力高、自重轻、节约材
料、截面尺寸小、抗震性能好的突出优点，使其在工
程中的应用越来越广泛。国内外研究者们对钢管混
凝土构件的力学性能已开展了深人系统的研究。近
年来，研究者为进一步提高钢管混凝土的工作性能，
从混凝土材料和构件截面形式着手，提出了几种新
型的钢管混凝土并对其进行了研究，如钢管粉末混
凝土、钢管轻骨料混凝土 4。、异形钢管混凝
土刮等。钢管钢纤维混凝土是钢管、钢纤维和混凝
土三种材料组成的组合结构，可以利用钢纤维来改
善钢管中核心混凝土的性能，从而提高钢管混凝土
的整体性能。目前，钢管钢纤维混凝土已在某些工
程中应用剖，但国内外只有少数研究者对钢管钢纤
收稿日期：2009-06-29
作者简介：陈娟(1980一)，女，湖北武汉人，博士，讲师，研究方向
为钢管混凝土、土木工程材料。
E—mail：chenjuan9876@163．com
维混凝土进行了试验研究。本文在现有试验研究的
基础上，结合目前对钢管钢纤维混凝土的研究成果，
对钢管钢纤维混凝土的性能进行了介绍，可供钢管
钢纤维混凝土在工程中的应用提供参考。
1 钢管钢纤维混凝土轴心受压短
柱 9]
承受轴向压力是钢管钢纤维混凝土柱最简单的
受力状态，但却是研究这种组合结构其他受力状态
下工作性能的基础。作者对7根轴心受压的钢管钢
纤维高强混凝土短柱和3根钢管高强混凝土对比短
柱进行了试验研究，对比了不同套箍系数、钢纤维含
量以及不同混凝土强度的钢管钢纤维混凝土短柱在
轴心压力作用下的性能，并对轴压短柱的位移延性
系数进行了计算。各柱的试验参数及试验结果见表
1，表中试件的编号由三部分组成，第一部分表示素
混凝土的强度等级C50，C60，C70；中间的数字表示
钢管壁厚；最后一个数字代表混凝土中钢纤维的体
积掺量(0％，0．6％，0．9％和1．2％)，钢纤维采用弓