穿孔肋拉杆约束方形钢管混凝土短柱轴压性能数值模拟

郑新志，郭好振，孙玉涛

(河南理工大学 土木工程学院，河南 焦作 454000)

0 引 言

我国建设事业的不断发展对工程结构提出了更高要求。现代工程结构重要的发展方向之一是大跨、高耸、重载，且能满足施工技术的工业化要求[1-3]。其中方形钢管混凝土因其自身优势，在实际工程中的应用越来越广泛。钢管混凝土是一种复合材料，一方面，内填混凝土可以有效增强钢管管壁稳定性;另一方面，在轴心压力作用下，钢管对内填混凝土产生约束作用，增强混凝土的抗压强度和变形能力[4-5]。目前，在大型复合结构中，承受较大荷载时，传统的方钢管混凝土构件，会发生局部屈曲、混凝土脆性破坏等，这对方钢管混凝土构件的研究提出了新的要求。

为了提高方钢管混凝土柱的轴压承载力和改善其局部屈曲，国内外学者进行了一系列研究，提出了设置纵向加劲肋[6]、约束拉杆[7]以及螺旋筋[8]等构造措施改善构件力学性能，并进行了大量的理论分析和试验研究。M.V.Chitawadagi 等[9]、GE H B等[10]国外学者，黄宏[11]、王志滨等[12]国内学者分别对带加劲肋方钢管混凝土轴压柱进行了研究;何振强等[13]、蔡健等[14]对带拉杆的方钢管混凝土短柱进行了研究。由这些学者的研究可以发现，在钢管内设置加劲肋或约束拉杆都能在一定程度上提高方钢管混凝土柱的轴压性能，但是这两种方式都有局限性。单独设置加劲肋的方钢管混凝土柱在提高承载力方面表现较好，但是在改善延性方面稍显不足，而单独设置拉杆的方钢管混凝土柱侧重于改善局部屈曲。……