蜂窝型钢高强混凝土偏压柱受力性能研究

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蜂窝型钢是在H型钢腹板上按一定的折线进行切割后,错开位置重新焊接而成的新型构件形式,具有刚度大,承载力高,经济效益大等显著优点,已在实际工程中得到广泛应用。目前国内外学者对蜂窝型钢构件进行了大量研究,而将蜂窝型钢应用于组合结构的研究却很缺乏,因此有必要开展蜂窝型钢混凝土基本构件的试验研究,分析其受力性能。本文选取蜂窝型钢开孔形式、扩张比和偏心距为试验参数设计了5个蜂窝型钢高强混凝土柱和2个实腹型钢高强混凝土柱进行单向偏心受压试验,揭示了蜂窝型钢高强混凝土柱大偏心受压及小偏心受压的破坏形态,研究了试验参数对其开裂荷载、极限荷载、刚度和裂缝开展的影响。试验表明:蜂窝型钢高强混凝土柱与实腹型钢高强混凝土柱比较,两者偏压破坏机理相似,前者较后者的抗弯刚度、承载力有明显提高,粘结抗滑移性能更好;开孔形式对蜂窝型钢高强混凝土偏压柱的抗弯刚度及承载力无明显影响;分析得出了偏压柱截面受力基本符合平截面假定以及典型孔口应力分布情况。应用ANSYS有限元分析软件,对7个试件进行数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好,.并进行了拓展分析,结果表明:蜂窝型钢高强混凝土偏压柱承载力随相对偏心距增大而降低,随混凝土强度提高而增大,随蜂窝型钢扩张比增大而增大,并且与实腹型钢高强混凝土偏压柱相比具有较小的侧向挠度。最后,初步探讨了蜂窝型钢高强混凝土偏压柱的正截面承载力计算。
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