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PBL加劲型矩形钢管混凝土是近期推出的一种新型组合结构，是指在钢管内壁纵向设置开孔钢板即PBL加劲肋。PBL加劲肋具有增强钢管混凝土界面粘结强度，提高套箍效应，防止钢管混凝土界面的脱空和减小相对滑移，有效改善节点性能和钢板的抗局部屈曲性能等优点，这使得PBL加劲型矩形钢管混凝土在大跨、重载桥梁中具有较好的工程应用前景。然而，对PBL加劲型矩形钢管混凝土的研究尚处于初级阶段，其破坏模式和承载力问题亟待解决，为此，本文采用模型试验与结构力学分析对PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压短柱和长柱承载能力计算方法展开研究。首先，按照正交试验设计原理，综合考虑宽厚比、套箍系数、开孔孔径、开孔孔距、钢板纵肋肋高等参数对承载力的影响，设计了4个方钢管混凝土试件、4个设加劲肋方钢管混凝土试件和15个设PBL加劲肋方钢管混凝土试件共计23个试件进行轴压短柱承载力试验研究。试验分别在10000kN和25000kN的压力试验机上对所有试件进行轴心受压试验，得到了PBL加劲型矩形钢管混凝土的破坏模式、荷载-位移关系、荷载-应变关系及极限承载力。其次，收集了国内外矩形钢管混凝土、设钢筋笼、钢筋肋、约束拉杆、直肋矩形钢管混凝土轴压短柱试验，得到了各类试件试验混凝土强度提高系数与含钢率、套箍系数、宽厚比等参数的关系；结果分析表明：矩形钢管混凝土、设钢筋笼、钢筋加劲肋RCFT、设约束拉杆RCFT、设直肋RCFT及PBL加劲型RCFT混凝土强度提高系数均值分别为：1.18、1.08、1.49、1.08及1.36，说明了PBL加劲肋可以有效改善矩形钢管混凝土、设直肋矩形钢管混凝土承载力。然后，建立力学模型，分析了PBL加劲型矩形钢管混凝土受力图式，明确了其核心混凝土强度提高系数推导公式，并结合实测极限承载力，进行回归分析，得到了PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压短柱承载力的计算公式，该公式也适用于矩形钢管混凝土、设直肋矩形钢管混凝土轴压短柱承载力计算；并利用矩形钢管混凝土、设直肋、PBL加劲肋矩形钢管混凝土试验结果进行检验，发现：提出的PBL加劲型钢管混凝土承载力计算方法较现行规范更为接近试验值且变异系数低于或等于各规范计算值。最后，为便于与短柱形成对比，采用相同的截面尺寸和PBL构造形式，仅考虑长细比这一参数，设计了三个长柱试件进行承载力试验研究，在25000kN压力试验机进行加载。试验结果显示，PBL加劲型矩形钢管混凝土长柱表现出较好的延性。并对轴压长柱稳定系数进行探讨，推导了PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压长柱欧拉临界力、稳定系数的计算公式，提出了其极限承载力计算公式，与试验结果对比发现，拟合效果较好。总之，研究PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压短柱和长柱承载能力计算方法对于完善矩形钢管混凝土结构设计理论具有重要的理论意义，对丰富和完善钢管混凝土桥梁结构形式具有重要的工程意义。