一种新型组合结构柱的研究

黎洪秀

武汉理工大学交通学院 湖北 武汉 430063

钢管混凝土柱作为一种经典形式的组合柱形式，诞生已有100多年的历史，由于其在力学性能上得到学术界和工程界的认可且兼顾一定的景观设计要求，已在土木工程领域广泛使用[1-3]。

随着科技的发展，在钢管混凝土的基础上，发展出了套管约束混凝土柱—即在梁柱节点处断开，这样在承受竖向荷载时，内部的混凝土承受轴压，外面的套管仅为核心混凝土提供约束力，可以有效防止套管在节点处提前发生屈曲；同时，外部套管无需与梁进行连接，且可作为施工永久性模板，极大提高了施工效率。

然而，钢套管约束混凝土柱存在着锈蚀问题，而FRP套管约束混凝土柱则有可能发生无预警性的脆性破坏，进而产生安全事故。本文提出将FRP和传统的建筑材料（混凝土和钢材）优化组合，形成FRP/钢复合套管约束混凝土柱，并简要阐明该结构特点、优越性及其适用领域，为研究和施工提供一定的理论指导和工程建议。

1. 钢管约束混凝土结构

在国外，钢管约束混凝土结构的优越力学性能早在1967年就由Gardner[4]发现。1985年，Tomii和Sakino等[5]首次提出了钢管约束钢筋混凝土柱（tubed column）的概念，以防止钢筋混凝土框架短柱或边柱发生剪切破坏。至今，已有大批学者对钢管约束混凝土结构的静力和抗震性能等方面进行了研究[6-7]。

在实际工程领域，钢管约束混凝土结构，如超高层结构、桥梁结构及桥梁、房屋结构柱的加固和修复等，已开始得到大量的应用[8]。……