改进组合式异形钢管混凝土作为新型截面的钢管混凝土构件,除了具有普通钢管混凝土的优点外还拥有自身独特的优势。改进组合式异形钢管混凝土在满足承载力和结构刚度要求的情况下,能节省材料,降低工程造价,便于焊接施工。同时还可以避免室内出现棱角,有利于建筑布局,增加使用面积,具有广阔的发展空间和良好的应用前景。本文在2017年中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(项目编号:WUT:2017-zy-056)的资助下,通过试验对改进组合式异形钢管混凝土构件的抗剪性能进行了研究。主要研究内容及成果包括:(1)考虑钢管厚度、轴压比、剪跨比以及混凝土强度等影响因素,设计并制作了18个改进组合式T形钢管混凝土柱试件,对其进行抗剪试验。试验结果表明,试件的破坏形态主要受剪跨比的影响。剪跨比为0.5的试件,其破坏形态表现为剪切型破坏;当剪跨比为1.0时,试件主要表现为弯剪型破坏,但破坏偏弯曲型;剪跨比为1.5的试件,其破坏形态为弯曲型破坏。试件抗剪承载力随着钢管厚度和混凝土强度的增加而增大。与钢管厚度为3mm的试件相比,厚度为4mm和5mm试件的抗剪承载力分别提高了29.6%和59.1%。与混凝土强度等级为C30的试件相比,C40和C50试件的抗剪承载力分别提高了17.5%和19.9%;抗剪承载力随着剪跨比的增大而减小。轴压比的变化对试件的抗剪承载力的影响较小。(2)考虑钢管厚度、轴压比、剪跨比以及混凝土强度等影响因素,设计并制作了18个改进组合式L形钢管混凝土柱试件,对其进行抗剪试验。试验结果表明,试件的破坏形态主要受剪跨比的影响。剪跨比为0.5的试件,其破坏形态表现为剪切型破坏;当剪跨比为1.0时,试件主要表现为弯剪型破坏,但破坏偏弯曲型;剪跨比为1.5的试件,其破坏形态为弯曲型破坏。试件极限承载力随着钢管厚度和混凝土强度的增加而增大。与钢管厚度为3mm的试件相比,厚度为4mm和5mm试件的抗剪承载力分别提高了27.7%和65.4%。与混凝土强度等级为C30的试件相比,C40和C50试件的抗剪承载力分别提高了20.1%和29.7%;抗剪承载力随着剪跨比的增大而减小。轴压比的变化对试件的抗剪承载力的影响较小。(3)运用有限元软件ABAQUS分别建立了改进组合式T形和L形钢管混凝土试件的模型并进行了非线性分析,分析了两类试件的工作机理和应力分布特征,并将数值模拟结果与试验结果进行了对比。结果表明:模拟结果与试验结果吻合程度较好,试件破坏形式保持一致,两者的荷载-变形曲线发展趋势和基本形态吻合较好。这表明有限元模型是合理可靠的。