东北石油大学 黑龙江省防灾减灾工程与防护工程重点实验室 ，黑龙江 大庆 163318； 2．香 港理工大学 土木 与环 境工程 系，香港 九龙 红勘 ) 摘 要 ：以套箍系数 、混凝 土等级 和钢材屈服 强度 为控制参数 ，设计 I5根剪跨 比为 1．5的角钢套箍 高强混凝土轴压 短柱 ；基 于简化的钢材本构模 型和考 虑套箍效应的约束高 强混凝 土本构模型 ，采用 ANSYS有限元软件进行数值仿 真分 析 ，通过 与实验数 据对比验证有 限元建模 的合 理性 ；考 察不同套箍系数 、混凝土 强度等级 和角钢屈 服强度等级 对角钢 套 箍高强混凝 土轴压 短柱力 学性能 的影响；考虑 缀板对 混凝 土的套箍效应 ，引入缀板 影响 因数，利用 lstopt软件 反演影 响 因数 与套箍 系数之 间线性关 系，建立 角钢套箍 高强混凝土轴压短柱极 限承载力计算表 达式 ，提出轴压短 柱的设计方法 与 施工建 议。结果表 明 ，套箍 系数 比其他参数对轴压短柱 的承载力和延性 的影响更加显 著 ，为该短柱在新 建和改造工程 中 的应用 奠定基础 。 关 键 词 ：角钢套箍高强混凝 土 ；轴压 ；短柱 ；套箍 系数 ；承载力 ；设计 建议 中图分类号 ：TU528．67；TU528．01 文献标识 码 ：A 文章 编号：2095—4107(2016)01—011t一1O 0 引言 角 钢套 箍高 强混 凝土 柱是 在 素高 强混 凝 土 构件 外 部 四 角配 置 角 钢 的一 种 组 合 结构 形 式l1 ]，角 钢 之 间通过横向缀板焊接连接 ，构件内部不再设置纵 向钢筋 。该类构件不但构造 简单 、连接方便 ，而且具有承 载力高 、延性好等独特的力学特性 。同时 ，将高强混凝土应用于外包角钢混凝土构件 ，能够大幅减小构件 的截 面尺 寸 ，减 少混 凝土 的用 量 ，有效 减轻 结构 的 自重 。 SheikhSA 等[5首 先开 展钢 板箍 约 束角 钢 空 间桁 架 混 凝 土 柱 的轴 压 静 力试 验 ，考 察 柱 的破 坏 过 程 ， 利 用荷 载一 轴 向变形 曲线 给 出承 载力 计算 公式 ，结果 表 明 钢板 箍 间距 和 数 量可 以明 显改 善 核 心混 凝 土 的 强 度和 延性 。RosarioM 等_6开 展 13组 角钢 混 凝 土 柱 的偏 心 受 压试 验 ，提 出该类 构件 的理 论 分 析 模 型 ， 用于精确分析角钢混凝土柱及普通钢筋混凝土柱的承载力。任富栋等 开展外包角钢加固钢筋混凝土框 架 柱试 验 ，获得 加 固框架 柱 的破坏 形式 ，提 出角 钢加 固柱 的设 计 理 论 。姜 绍 飞 等 探 讨 混 凝土 轴 压 强度 、 纵 向含 钢率 、配 箍 间距和 箍筋 直径 对轴 压 外包 角钢 短柱 力学 性能 的影 响 ，给 出承载 力计算 公 式 。鲁 华 伟_9 开 展 1O根 长细 比为 3的角 钢约束 普 通混凝 土 轴压 短柱 试 验 ，获 得 破坏 形 态 和 竖 向荷 载一 位 移 曲线 ，探 讨 构 件截 面 、缀板 间距 ，以及 混 凝土 轴心 抗压 强度 对角 钢 约束 混 凝 土柱 承 载力 和 延 性性 能 的影 响 ，提 出角 钢 强 度 降低 系数 的概念 ，并 回归得 出角 钢强 度降 低 系数 随套箍 系数 变化 的规 律 。 目前 ，对角 钢套 箍高 强 混凝 土短 柱研究 的相关 报道 较 少 ，相应 的理 论 也不 成 熟 。基 于 实 验数 据 ，笔 者 采 用 ANSYS有 限元 软件 [1 n]，开 展不 同参 数 下 的角钢 套 箍 高强 混 凝 土轴 压 短柱 的数值 分 析 ，获得 轴 压 短柱的力学性能，给出承载力计算表达式 ，并提出设计方法与施工建议 。该研究结果不仅有一定的理论意 义 和实 际 工程 实用 价值 ，同时也 为《钢混凝 土组 合 结构 技术 规程 》的完 善提 供依 据 。

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