考虑温度附加套箍效应的钢管约束混凝土轴压承载力解析法

王力; 潘启仁; 张宇星; 虞庐松; 胡琦; 李伟

工程科学与技术 ›› 2025, Vol. 57 ›› Issue (02) : 191 -202.

王力, 潘启仁, 张宇星, 虞庐松, 胡琦, 李伟

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摘要

针对高寒环境温度对钢管约束混凝土结构力学行为影响显著的问题，结合热力学理论和极限平衡理论，建立考虑环境温度的钢管约束混凝土短柱承载力理论计算方法，提出“温度附加套箍效应”的概念，并通过开展不同环境温度下的26个钢管约束混凝土短柱轴压性能试验，验证了所提理论计算方法的准确性，通过解析法系统揭示环境温度对钢管约束混凝土轴压承载力的影响机理。结果表明：本文理论计算值与试验值平均偏差仅2.0%，标准差为0.06，具有较高的准确性和可靠性；温度附加套箍效应对钢管约束混凝土轴压承载力影响显著，环境温度为–40℃时，温度附加套箍效应对承载力的影响可达到温度附加承载力的34.1%；温度附加套箍效应受环境温度与常温的温差、材料温变弹性模量、泊松比、线膨胀系数及构件径厚比等受多因素综合影响，基于本文理论对量化环境温度对钢管约束混凝土承载力的影响提供了理论依据。高寒地区钢管约束混凝土结构设计中，应综合考虑温度附加套箍效应和温致材料特性变异对结构力学行为的影响。