【摘 要】
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本文以钢管-超高性能混凝土（UHPC）为研究对象,采用试验研究和数值分析相结合的方法,分别对钢管-UHPC短柱轴压性能、钢管-UHPC构件纯弯性能和钢管-UHPC柱抗震性能进行研究和分析。主要研究内容如下:（1）通过18个钢管-UHPC短柱轴压性能试验,考察截面含钢率对方/圆钢管-UHPC短柱极限抗压承载力、初始刚度以及破坏模式的影响规律。结果表明:含钢率从0.132增至0.208和0.292,圆
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本文以钢管-超高性能混凝土（UHPC）为研究对象,采用试验研究和数值分析相结合的方法,分别对钢管-UHPC短柱轴压性能、钢管-UHPC构件纯弯性能和钢管-UHPC柱抗震性能进行研究和分析。主要研究内容如下:（1）通过18个钢管-UHPC短柱轴压性能试验,考察截面含钢率对方/圆钢管-UHPC短柱极限抗压承载力、初始刚度以及破坏模式的影响规律。结果表明:含钢率从0.132增至0.208和0.292,圆钢管-UHPC短柱极限抗压承载力分别提高13.9%和20.7%;含钢率从0.148增至0.235和0.331,方钢管-UHPC短柱极限抗压承载力分别提高13.2%和27.3%。用各国规范试算极限抗压承载力后发现,Eurocode4规范计算公式在获得平均0.85的较保守预测结果同时,离散性最小。（2）通过6个钢管-UHPC构件纯弯性能试验,考察钢管-UHPC构件的破坏模式,研究截面含钢率对钢管-UHPC构件屈服承载力和极限抗弯承载力的影响规律。结果表明:含钢率从0.132增至0.208和0.292,圆钢管-UHPC构件极限抗弯承载力分别提高23.6%和49.9%;含钢率从0.148增至0.235和0.331,方钢管-UHPC构件极限抗弯承载力分别提高18.4%和49.1%。应用GB50936-2014规范计算公式计算该类钢管-UHPC构件抗弯承载力时,结果偏保守。（3）针对方/圆钢管-UHPC柱的抗震性能,通过各5个柱试件在轴压及低周往复水平加载下的拟静力试验,考察轴压比和含钢率对其承载力、延性、强度、刚度及耗能等影响。结果表明:含钢率的提高可以显著提高柱的压弯承载力和延性;轴压比的提高显著降低柱的延性;轴压比从0.135增大到0.270和0.405,圆钢管-UHPC柱压弯承载力分别降低20.7%和升高38.4%;轴压比从0.133增大到0.266和0.399,方钢管-UHPC柱压弯承载力分别降低6.9%和21.2%。建立钢管-UHPC柱峰值弯矩理论计算公式,计算值与试验值吻合较好,误差在10%以内。（4）采用ABAQUS建立钢管-UHPC柱拟静力试验的有限元模型,模拟试件的滞回响应和破坏过程,有限元的滞回曲线与试验结果吻合良好。基于试验验证有限元模型,对钢管-UHPC柱抗震性能开展了参数分析。有限元参数分析结果进一步验证了本文建立的钢管-UHPC柱的峰值弯矩理论计算公式准确性。
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