矩形钢管混凝土翼缘蜂窝双腹板H型组合短柱轴压性能研究

摘要

为研究矩形钢管混凝土翼缘蜂窝双腹板H型组合短柱的轴压性能,以长细比、约束效应系数、钢管屈服强度、混凝土强度、孔高比及距高比等为控制参数,共设计了19根足尺试件。基于简化的钢材本构模型与考虑约束的混凝土非线性本构模型,利用ABAQUS有限元软件对12根矩形钢管混凝土翼缘的H型蜂窝组合柱进行数值模拟分析,并得到试件的荷载-位移曲线。通过与现有试验数据的比对,验证了所采用材料本构模型和有限元建模的适用性及准确性,并进一步对组合短柱进行了参数分析,探讨了不同参数变化对该类新型短柱轴压承载力的影响规律,揭示了该类构件的受力过程、破坏模式以及受力机理。结果表明:矩形钢管混凝土翼缘蜂窝双腹板H型组合短柱的承载力随着约束效应系数、钢管屈服强度、混凝土强度和距高比的增加明显提高,随着长细比和孔高比的增加而降低。所有试件均表现出相似的失效模式,翼缘向外隆起并呈现出外凸的破坏形态,蜂窝钢腹板沿着腹板所在平面向圆孔两侧发展。最后,采用1stOpt软件进行回归分析,得到该类组合短柱的轴压承载力计算公式,为其在实际工程中的应用提供理论依据。

关键词

蜂窝双腹板 / 钢管混凝土 / 组合柱 / 受力机理 / 轴压性能