波纹钢管-钢夹层复合管混凝土柱轴压力学性能研究

为改善耐腐蚀能力,提出了在传统钢管混凝土外套波纹钢管形成的波纹钢管-钢夹层复合管混凝土新型组合构件。针对此类构件,开展了短柱轴压试验,观测了在轴压荷载作用下的破坏模式,分析了外部波纹钢管的应力应变特点,并通过理论分析与同等条件的钢管混凝土进行了对比。结果表明:波纹钢管除防腐保护作用外,还能为内部材料提供较强的约束作用,新型组合柱相比于同等条件的钢管混凝土承载力提高了10.1%,延性系数提高了35.6%;相对于内部钢管混凝土承载力提高了136%,位移延性系数提高了55.7%。基于试验采用ABAQUS建立并验证了相应的有限元模型,并对影响新型组合构件轴压承载力的关键参数进行了分析,在现有钢管混凝土轴压承载力计算公式的基础上,推导了新型组合构件的轴压承载力计算公式,公式预测结果与有限元分析结果吻合良好。