水平力作用下部分填充方钢管混凝土柱的最优填充率分析 - 张兴疆; 甘丹; 何明胜 (Jianzhu Gangjiegou Jinzhan)
在钢管内部分填充混凝土形成的部分填充钢管混凝土柱能提升钢管柱的强度、刚度和抗震性能，适用于桥墩柱和框架中下部柱子。基于验证的精细化有限元分析模型，对部分填充方钢管混凝土柱在轴压和水平荷载共同作用下的受力性能进行了参数分析，主要分析了轴压比（0.1~0.6）、钢管宽厚比（20~50）、钢材强度（Q235~Q690）、混凝土强度（C20~C60）、截面宽度（200~600 mm）和柱子高宽比（4~16）的影响。结果表明：填充率会影响部分填充钢管混凝土柱的破坏模式，随填充率增大，柱子破坏模式从钢管截面破坏转变为柱底部钢管混凝土截面破坏，柱子的强度和刚度提高；混凝土填充率增加到一定程度后柱底钢管混凝土截面形成塑性铰，此时达到最优填充率，继续增加填充率，柱子的强度及延性基本不变；轴压比、宽厚比、钢材强度、混凝土强度、截面宽度和高宽比对最优填充率的影响呈现出规律性变化；建立了部分填充方钢管混凝土柱在轴力和水平力作用下的简化力学模型并提出了其最优填充率的计算方法。