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近年来,随着钢管混凝土研究的不断深入,钢管混凝土在工程中的应用越来越广泛,并且随着抗剪环、环梁节点的提出及在实际工程中的使用,令钢管混凝土柱得以更好、更高效地出现在高层、超高层建筑中。然而钢管混凝土抗剪性能方面的理论和研究仍然较少,虽然钢管混凝土柱在实际应用中多以轴力控制截面的破坏,但在特殊的结构或特定的截面中(如广州珠江新城西塔外筒的底柱),则需要考虑剪力作用对构件的影响,因此本文将在对文献【4】轴压力作用下钢管混凝土柱受剪承载力试验结果总结完善的基础上,进行轴压力以及弯矩作用下钢管混凝土柱受剪承载力的试验研究,进一步分析钢管混凝土柱在复杂应力状态下的抗剪性能。
本文试验将进行26个钢管混凝土短柱试件在压、弯作用下的抗剪试验,综合考虑试件本身材料性能、轴压比、剪跨比、偏心距等因素对试件受剪承载力的影响,通过分析试件的承载力变化、破坏形态、荷载—应力曲线以及荷载—位移曲线,特别是对比试件在不同的弯矩作用下的受剪承载力,为研究钢管混凝土柱在轴压力以及弯矩作用下的抗剪性能提供了直接的试验依据。试验结果表明:试件两侧均形成了剪切破坏面,试件均为剪切型破坏;混凝土强度、轴压比、剪跨比以及弯矩作用对试件受剪承载力影响较大;试件破坏前均有较大的塑性变形,表现出较好的延性性能。
由上面的试验结果并结合文献【4】数据,本文推导了钢管混凝土压、弯作用下的受剪承载力计算公式,并利用公式进行了本文试验中试件的可靠度分析,结果显示试件的可靠指标均符合要求。利用该计算公式对西塔外筒底柱的受剪承载力进行验算表明,对西塔外筒底柱的受剪承载力符合工程要求。