部分包裹钢-混凝土组合轴压柱整体稳定性能及设计方法

Abstract

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。

Keywords

• PEC柱;轴心受压;有限元分析;稳定系数;设计方法