部分包裹钢-混凝土组合轴压柱整体稳定性能及设计方法

为研究部分包裹钢-混凝土组合轴压柱的整体稳定性能与设计方法,完成了两个试件的试验。利用有限元软件ABAQUS建立部分包裹钢-混凝土组合柱数值分析模型,并对比试验数据校核模型准确性。利用该数值模型进行参数分析,考虑材料强度、组合柱长细比、含钢率、纵筋和系杆的布置对该类轴压构件整体稳定性能的影响,分别获得不同因素影响下构件绕强轴和绕弱轴的极限承载力。结果表明,材料强度、系杆间距及含钢率对稳定性能的影响均较为显著,纵筋对轴压稳定性能的影响可以忽略。基于数值模拟结果,按照不同含钢率进行归类分析,拟合出稳定系数曲线,并考虑材料强度组合和系杆间距的影响,对稳定系数曲线进行修正,获得适用于PEC柱的轴压整体稳定系数计算方法。基于现行规范,引入可靠度指数,得到PEC柱截面承载力计算公式,进而提出适用于部分包裹钢-混凝土组合柱的轴压整体稳定设计方法。