【摘 要】
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混合纤维增强聚合物（FRP）-混凝土-钢双壁空心柱（FRP-concrete-steel double skin tubular columns）是由外部FRP管和内部钢管组成及双管之间填补混凝土的新兴形式的混合柱,简称DSTC柱。过去十余年对DSTC柱的研究普遍证实了这种柱形式的良好结构性能,但值得注意的是在DSTC柱中,虽然钢管向外的屈曲受到周围的混凝土和FRP外部管的约束,但其向内屈曲仍然是
【基金项目】
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国家自然科学基金项目:地震作用下的钢管再生混凝土柱破坏机理与损伤量化评估（项目编号:51278162）；
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混合纤维增强聚合物（FRP）-混凝土-钢双壁空心柱（FRP-concrete-steel double skin tubular columns）是由外部FRP管和内部钢管组成及双管之间填补混凝土的新兴形式的混合柱,简称DSTC柱。过去十余年对DSTC柱的研究普遍证实了这种柱形式的良好结构性能,但值得注意的是在DSTC柱中,虽然钢管向外的屈曲受到周围的混凝土和FRP外部管的约束,但其向内屈曲仍然是可能的,这仍然是一个有待解决的问题。要解决这个问题必须对内钢管进行加固,以防止或延迟其向内屈曲,并最大程度降低其对轴压性能的负面影响。本文对DSTC柱进行改进,即在内钢管上加固T形肋而构成GFRP管-T形肋加固钢管混凝土组合空心柱（FRP-concrete-steel with T-shaped flanges reinforced double-skin tubular columns）,简称T-DSTC柱。本次试验的研究对象主要是GFRP管-T形肋加固钢管混凝土组合空心短柱,对18根组合柱进行轴压试验,其中8组T-DSTC组合柱,1组DSTC组合柱。结合实验,对轴压下的组合柱的破坏形态进行分析,从钢管的径厚比、T形肋个数、组合柱的截面空心率、GFRP管的厚度这四个参数,对T-DSTC柱轴心受压作用下承载力进行研究。本文的主要研究工作及研究成果如下:（1）T形肋不仅不仅可以有效地延缓钢管内部的局部屈曲,同时T形肋还具有纵筋的作用,提高组合柱的承载力。另外在T-DSTC柱中,T形肋还充当附加连接器的作用,腹板通过牵引翼缘来约束混凝土,以改善混凝土和钢管之间的复合作用,有效地减小T-DSTC柱的轴向变形和横向变形,从而更好提高T-DSTC柱的承载能力和延性。（2）保证T形肋的总横截面面积相等,使用T形肋较薄但数量多的T-DSTC柱在改善T-DSTC柱的轴压性能方面比T形肋厚度较厚但数量少的T-DSTC柱更为有效。（3）当仅有径厚比为试验变量时,适当减少钢管的径厚比,T-DSTC柱的轴压性能通常得到改善。而随着T-DSTC柱截面空心率的降低,T-DSTC柱的极限承载力得到提高,但由于T-DSTC柱的夹层混凝土截面面积占比提高,混凝土横向变形大,反而会降低T-DSTC柱的延性。（4）当所有其他参数保持不变时,加大GFRP管厚度,有利于提高T-DSTC柱的峰值承载力与峰值轴向应变,而其环向应变发展较缓慢,说明GFRP管在相同峰值荷载下,横向变形更小,约束作用可持续发挥,进而提高了T-DSTC柱的承载能力与变形能力。（5）结合试验数据进行理论分析,提出了适用于GFRP管-T形肋加固钢管混凝土组合空心短柱极限轴压承载力预测的设计模型。
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