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钢骨混凝土结构是高层建筑经常采用的结构形式,但涉及高强混凝土与型钢结合形成的钢骨高强混凝土结构性能国内外研究则很少。本文对钢骨高强混凝土轴压短柱的含钢率、配箍率等问题进行了试验研究和理论分析,研究成果可为今后制订钢骨高强混凝土结构设计规程提供依据。
首先通过轴压试验分析了不同用钢量、配箍率的轴压短柱的受力性能,本文设计了以含钢率、配箍率为主要参数的7个型钢混凝土短柱试件,在型钢翼缘和腹板上按照一定的距离布置应变片,并在加载端安置百分表,对试验柱加荷全过程中型钢的应变分布和加载端的相对滑移以及试件的开裂、破坏荷载等进行了细致的观测和记录。通过7个轴压试件的试验结果,分析了轴压柱的受力性能,提出了含钢率影响系数φ的概念和轴压极限承载力的计算公式。文中还分析了配箍率不同的钢骨高强混凝土轴压短柱的受力性能。
最后为了进一步研究型钢高强混凝土短柱的性能,对具有不同型钢截面尺寸、混凝土强度等级和配箍率的型钢高强混凝土短柱进行了非线性分析。考虑矩形箍筋和型钢翼缘对核心区混凝土的约束作用,将截面划分为非限制性混凝土、半限制性混凝土、限制性混凝土、钢筋和钢骨五部分,分别采用不同的应力—应变曲线。程序计算结果与试验结果吻合良好。