初始缺陷对矩形钢管混凝土柱壁板屈曲后强度的影响

卢 迅，刘永健,2，孙立鹏，姜 磊,2

(1.长安大学 公路学院，陕西 西安 710064；2.长安大学 公路大型结构安全教育部工程研究中心，陕西 西安 710064)

0 引 言

矩形钢管混凝土柱具有承载力高、设计灵活、建筑造型美观和可装配化施工等特点，近几十年来在建筑及组合桁梁桥中受到广泛运用[1-4]。矩形钢管混凝土柱由外包壁板和内填混凝土组成，无论作为轴心受压构件还是受弯构件，都存在壁板受到均匀分布压应力的情况；计算柱的极限承载力时，需要知道壁板的屈曲后强度，由于有混凝土约束了壁板向内变形，其屈曲行为不同于空钢管。几何初始缺陷和焊接残余应力的产生是壁板在制作及焊接过程中不可避免的。因此，有必要对考虑焊接残余应力和几何初始缺陷且受均匀分布压应力的钢管混凝土柱壁板屈曲后强度进行研究。

Tao等[5-6]研究发现几何初始缺陷和焊接残余应力使组合柱承载力降低，而Aslani等[7]研究结果表明对于组合柱的承载力应该考虑焊接残余应力和几何初始缺陷耦合作用下的影响，单因素对组合柱承载力的影响可以忽略。以上学者主要关注焊接残余应力和几何初始缺陷对组合柱极限承载力影响，而几何初始缺陷及焊接残余应力是壁板所具有的特征，Shi等[8]建立了考虑焊接残余应力和几何初始缺陷的空钢管有限元模型，研究不同钢材强度和宽厚比对壁板屈曲后强度的影响，并提出了屈曲后强度计算公式。由于有混凝土作为……