郑新志, 孙玉涛, 郭好振
(河南理工大学土木工程学院, 焦作 454150)
近年来,随着我国建筑业的不断发展,钢管混凝土在工程结构中得到了广泛应用。与普通的厚壁钢管混凝土相比,采用薄壁钢管可以减少钢材用量和焊接工作量,从而达到降低工程造价的目的[1]。方形钢管混凝土柱中钢管对内填混凝土的约束作用主要集中于柱角区域,侧边约束取决于钢管壁的平面外刚度。常用的钢管混凝土柱由于钢管壁的宽厚比较大,因而侧边的约束力较小,对柱的承载力和变形能力的改善很难达到预期效果[2]。由此可见,薄壁方钢管混凝土柱的侧边约束作用将更小,管壁将更易发生局部屈曲。
为了延缓方钢管混凝土柱局部屈曲的出现,国内外学者提出了设置纵向加劲肋[3]、约束拉杆[4]、角部隅撑[5]以及对拉片[6]等构造措施,并进行了相关试验研究。何振强等[7]研究了约束拉杆直径和间距、钢管厚度、钢材强度对带约束拉杆方钢管混凝土短柱力学性能的影响;黄宏等[8]对14个带肋方钢管混凝土短柱进行了研究,结果表明:随钢管宽厚比增大,管壁局部鼓曲发展加快;随加劲肋高厚比增大,管壁局部鼓曲发展延缓;孙焱焱等[9]以总用钢量不变为前提,研究了增大壁厚和设置加劲肋对方钢管混凝土短柱承载力和延性的影响,同时采用ANSYS有限元软件进行模拟计算。另外,广州名汇商业大厦[10]、广州新中国大厦[11]等超高层建筑在建设过程中已采用带约束拉杆这种构造措施。……