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公路交通科技 2024年第9期41卷 180-189页

作者：施伯超福州市地铁建设工程质量安全监督站

为探究方钢管约束超高强混凝土(UHSC)短柱的轴压受力机理与极限承载力计算方法的准确性,以混凝土抗压强度、钢材屈服强度、含钢率为参数,开展了试验研究和有限元分析;依据约束机理提出了短柱轴压极限承载力计算方法。结果表明:套箍系数... 详细信息

为探究方钢管约束超高强混凝土(UHSC)短柱的轴压受力机理与极限承载力计算方法的准确性,以混凝土抗压强度、钢材屈服强度、含钢率为参数,开展了试验研究和有限元分析;依据约束机理提出了短柱轴压极限承载力计算方法。结果表明:套箍系数是影响方钢管约束UHSC短柱轴压破坏模式的主要因素,小于0.83时表现为剪切破坏,大于等于0.83时表现为压溃破坏;通过荷载-位移曲线与荷载-应变曲线发现,在极限荷载前钢管的环向约束能力未被充分发挥,约束作用主要表现在极限荷载后,增加含钢率可有效提高试件破坏后的受压延性,含钢率最小的试件均出现荷载突降的现象,在设计方钢管约束UHSC短柱时,需要根据混凝土抗压强度匹配合适的约束力;由于普通混凝土与UHSC压拉比不同,在核心混凝土临近极限荷载前,UHSC塑性发展程度更低,降低了与钢管之间的相互作用,所以方钢管约束UHSC短柱极限荷载提高幅度小于内填普通混凝土的试件;基于Mander模型与中国标准的计算方法无法对套箍系数大于0.3的内填UHSC试件做出准确的评估,中国标准的计算误差更小,依据试验与有限元分析结果,引入约束折减系数后,可将计算偏差控制在10%以内。

关键词：桥梁工程承载力计算试验研究钢管约束混凝土方钢管

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