对 4种 不 同截 面形式 的钢 管混凝 土试件 进 行轴 压 对 比试验 ，试 件 分 为 方 实心 试件 、方套 圆 中空 夹 层试件和 2种 内管不同放置形式的方套方中空夹层试件。试验结果表明：所有试件达到极限承载力之 后 ，均 出现 外管焊 缝 开裂 、内管 向 内凸曲的现 象 ；在 空心率 不太 大的情 况 下 ，方 中空 夹层钢 管混 凝土 的轴 压 承载 力 比方 实心钢 管混凝 土 大 ；方 实心试件 比方 中空 夹层 试件 的横 向应 变发展 快 ，方套 圆中空 夹层 试 件 比方套 方 中空夹层试件 的横 向应 变发展 更 快 ；采 用有 限元 分析 软件 ABAQUS对轴 压试 件 的荷 载一 变 形 全过 程进 行计 算 ，得 到的 极 限承 载 力与试 验 结果吻合 较好 。 关 键词 ：方 中空夹层钢 管混 凝土 轴 压 截 面形 式 试验 中图分 类号 ：TU392．3 文献标 识码 ：A DOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2015．10．18 钢 管混凝 土 与钢结 构相 比 ，有较好 的抗 火性 、经济 性 ；与钢 筋混 凝 土相 比 ，具有 强度 高 、塑性 和韧性好 、施 工 方便 等优点 ，因此 钢管 混 凝 土 被广 泛 应 用 于 各类 工 程 中 。中空夹 层钢 管混 凝土 是将 实心钢 管混 凝土 中部 的核 心 混凝 土用 空心钢 管替 代而 形成 的构件 。与 实心 钢 管混 凝土相 比 ，中空 夹层 钢管混 凝土 的 自重轻 、抗弯 刚度 大 (相 同 自重 情况 下 比较 )，适 合 用 于高 架 桥 的桥 墩 、海洋 平 台结构 的支 架柱 、输变 电杆塔 等 工程 中 。 目前对 中 空 夹层 钢 管 混 凝 土 … 的研 究 主 要 集 中 在 轴压 力学性 能 方面 ，其截 面形 式主要 有 内外 圆形 、内 外 矩形 、外方 内圆形 ，对 于方 套方 中空 夹层 钢管混 凝 土 的研究 相对 较少 。谢力 等 对 6个矩 形套 矩形 中空 夹 层 钢管 混凝 土轴 压短 柱 进 行 了试 验 研 究 ；杨 俊杰 等 对八 边 形套 圆形 中空夹 层钢 管混 凝土轴 压短 柱进 行 了 试 验研 究 ；夏 玲涛 等 对 4个 八边 形 套 圆形 中空 夹层 钢 管混 凝土 轴压 短柱 进 行 了试 验 研 究 ；任 庆新 等 利 用 有 限元分 析 软 件 ABAQUS建 立 了 圆锥 形 套 圆形 中 空 夹层 钢管 约束 混凝 土 短 柱计 算 模 型 ，对 其 轴 向 局压 力 学性 能进 行 了分 析 ；黄宏 等 。。利用 有 限元 分 析 软 件 ABAQUS建模 ，对 圆套 圆 、方套 圆中空夹 层钢 管混 凝 土 轴 心受 压 时 的 荷 载一 变 形 全 过 程 关 系 曲线 进 行 了计 收 稿 日期 ：2015—07—09；修 回 日期 ：2015．09—05 基 金项 目 ：国家 自 然 科 学 基 金 项 目(51378206，51008122)，江 西 省 青 年 科学基金计划(20143ACB21020)，江西省青 年科 学家培 养对 象 (20133BCB23015) 作者简介 ：黄宏 (1977一 )，女 ，教授 ，博士。 算 ；KojiroUenaka等 以 内外 钢 管 直径 比和 外 管 径 厚 比为参数 对 圆套 圆中空夹 层钢 管混凝 土 轴压柱 进行 了 试验 研究 ；郭立 湘等 对 6个方 套 圆 中空夹 层 钢 管 混 凝土 构件 进行 了压 扭试 验 研 究 ；张 常光 等 在 厚 壁 圆 筒统 一强 度理论 解 的基 础 上 ，推 导 了外方 内 圆 中空 夹 层钢 管混 凝土轴 压短 柱 的极 限承载力 公式 。 本文 对外管 为方 形而 内管 采用 3种不 同截 面形 式 的方 中空 夹层 钢管 混凝 土及方 实心 钢管混 凝 土轴压 短 柱进 行 了试 验 研 究 。通 过 试 验 现 象 、破 坏 形 态 和 荷 载一 应变 曲线 ，对所 有试 件进 行 了对 比分 析 。最后 ，采 用有 限元 分 析 软件 ABAQUS对 试 件 的荷 载一 应 变 曲 线进 行计 算 ，并 将试 验结 果与 计算结 果进 行 了 比较 。 1 试 验 概 况 1．1 试 件 设计及 制作 本次 试验设 计 了 4种 不 同截面形 式 的短柱 ，即 ：方 实心 钢管 混 凝 土 (s-S)、方 套 圆 中空 夹 层 钢 管 混 凝 土 (D—SC)、方套 方 中 空夹 层 钢 管 混凝 土 (D—SS—a／b，a为 内管 正放 ，b为 内管 斜 放 )如 图 1所 示 。 为 了 便 于 比 较 ，所有试 件 采用 了相 同的外 管与 混凝 土 ，因此它 们具 有相 同的名义 含钢 率 和 约束 效 应 系 数 ，所 有 中 空夹 层 钢 管混凝 土试 件 内管径 (宽 )厚 比相 同 ，其 空 心 率 大致 相 等 。表 1列 出 了所 有试 件 的参 数 ，其 中 ：B为方 钢 管边 长 ，D为 圆钢 管直 径 ，t为钢 管 壁厚 ，下 标 O，i分 别表 示 ，) 外管 和 内管 ， 为试 件 长 度 ；空 心 率 = ，名 义

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