高强方钢管超高性能混凝土柱抗震性能研究

摘要

为研究高强方钢管超高性能混凝土(ultra-high performance concrete filled high-strength square steel tube, UHPCFHST)柱的抗震性能，以套箍系数、长细比和轴压比为研究参数，对UHPCFHST柱进行低周往复荷载试验。观察试件的破坏形态，分析各参数对试件滞回性能、刚度、延性和耗能能力的影响规律。研究结果表明：所有试件破坏特征均相似，柱底出现钢管鼓曲和混凝土压碎现象。随着套箍系数的增大(套箍系数由0.55～0.98),试件的延性分别提升了8.91%和21.52%。随着长细比的增加，试件的初始刚度、水平承载力和延性下降，长细比越大试件的延性减弱越显著。轴压比由0.1增大到0.2时，试件的初始刚度和水平承载能力提高，而延性下降。同时，将文中承载力试验结果与各规范计算值进行对比分析，美国ANSI/AISC 360—16《钢结构建筑规范》的计算结果较实测低48%,偏于保守，而GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》的计算结果较实测高17%,经分析福建省地方标准DBJ/T13-51—2010最为计算与实测最为贴合，为高强方钢管超高性能混凝土柱在低周往复荷载作用下的设计提供参照依据。

关键词

高强方钢管 / 超高性能混凝土 / 拟静力试验 / 抗震性能 / 承载力

基金资助

国家自然科学基金项目(52078052)