钢管混凝土T形短柱轴压力学性能试验研究

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发布时间：2021-09-12

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钢管混凝土T形短柱轴压力学性能试验研究
杜国锋，一，徐礼华2，徐浩然2，温芳2
(1．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：异形钢管混凝土柱应用于实际工程显示出良好的发展前景。本文在考虑肢厚、肢宽、管壁厚度和腹板
宽度等参数的基础上，设计制作6个钢管混凝土T形短柱试件。通过轴心受压试验，考察试件的破坏形态，实
测试件的荷载一平均纵向变形曲线和极限承载力，分析各参数对钢管混凝土T形短柱轴心受压力学性能的影
响。参考国内外有关矩形钢管混凝土柱承载力的计算理论和计算方法，在分析试验数据的基础上，建立了钢管
混凝土T形短柱轴心抗压极限承载力计算公式，公式可供实际工程设计参考。
关键词：钢管混凝土T形柱；轴心受压；力学性能；短柱
中图分类号：TU398+．9；TU317 文献标识码：A 文章编号：1672—7037(2008)03—0188-03
近年来，异形截面钢管混凝土柱已成功应用
于广州新中国大厦、广州市名汇商城、江门中旅
大厦等工程中⋯，避免了结构产生肥梁肥柱、房
间出现棱角，有利于建筑布局，提高房间使用面
积，显示出良好的发展前景。
目前，对异形截面钢管混凝土柱的研究还处
于起始阶段，T形截面的钢管混凝土柱又是异形
钢管混凝土柱最具代表性的形式，本文以长细比
小于8．0的6个T形截面钢管混凝土柱试件为对
象，对其极限承载力进行了试验研究，探讨了极
限承载力的计算方法，建议了相应计算公式，研
究成果可为工程设计提供参考。
1 试验概况
1．1 试件设计与制作
本次试验设计了6个试件，主要考察管壁厚
度t(按参考文献[2】可转化为约束效应系数 )，
肢长b和肢厚厂等参数对试件力学性能的影响，
试件编号、各参数及实测承载力值见表1，试件
断面如图1所示。
按标准试验方法[3】测得试件混凝土立方体抗
压强度为49．96 MPa，钢板的屈服强度约为300
MPa，极限强度415 MPa。
T形钢管柱由钢板弯折后对接焊接而成，再
按设计长度截断，所有试件长度均为450 mm，
并保证两端平整，对应每个试件加工两块厚10
mm的方形盖板(图1)，先在空钢管一端将盖板
焊上，然后浇灌混凝土，待混凝土养护两周后将
端口磨平或填补高强水泥砂浆，最后焊上另一盖
板，以期尽可能保证钢管与核心混凝土在试验加
载时共同受力。所有焊缝均按GB 50017—2003《钢
结构设计规范》[41进行设计，并保证焊缝质量。
表1 试件参数及承载力实测值
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图1 试件断面图
1．2 承载力试验
试验在5 000kN压力试验机上进行，上、下