花瓣形钢管混凝土柱轴压受力机理和承载力研究

张涛; 甘丹; 李扬; 黄辉辉; 黄尚斌

doi:10.13969/j.cnki.cn31-1893.2024.03.008

建筑钢结构进展 ›› 2024, Vol. 26 ›› Issue (03) : 70 -79. DOI: 10.13969/j.cnki.cn31-1893.2024.03.008

花瓣形钢管混凝土柱轴压受力机理和承载力研究

张涛, 甘丹, 李扬, 黄辉辉, 黄尚斌

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摘要

花瓣形钢管混凝土柱具有造型美观的优点，为具体研究其受力机理和承载力，定义了其截面组成，提出了截面偏移比和截面对称系数以反映花瓣形截面性质，提出在花瓣柱中设置十字形加劲肋以增强其组合效应。基于某工程中墩柱和有限元模型，研究了花瓣形钢管混凝土短柱在轴压荷载作用下的受力机理，分析了加劲肋厚度、混凝土强度、钢材强度、加劲肋开孔直径和间距等参数对轴压性能的影响，研究了加劲肋厚度与钢管壁厚的匹配关系。根据理论分析和大量有限元参数分析结果，建议了加劲肋厚度与钢管壁厚之比和钢管名义径厚比的取值范围，提出了花瓣形钢管混凝土短柱的轴压承载力计算式。