Jianzhu Gangjiegou Jinzhan (Jan 2024)
圆中空夹层不锈钢管水泥砂浆短柱轴压性能研究
Abstract
海洋工程平台塔架结构中,圆形截面中空双钢管是主要受力构件,其受压性能和耐腐蚀性能工程界十分关注。为研究圆中空夹层不锈钢管水泥砂浆短柱的轴压力学性能,以外不锈钢管壁厚、内碳素钢管直径和是否含夹层水泥砂浆为试验变量,共设计了12根短柱试件。分析各试件的破坏情况、荷载-位移曲线、承载力、变形性能及应变特征,研究不同变量对极限承载力的影响规律。结果表明:试件破坏形式为外钢管端部或中部局部屈曲破坏;随着不锈钢管壁厚的增大,试件的轴压承载力近似呈线性增长;夹层水泥砂浆对试件力学性能影响较大,可有效提高试件承载力,抑制外不锈钢管的变形,提高试件延性;对于含水泥砂浆试件,承载力随空心率增大而减小,不含水泥砂浆试件,承载力随空心率增大而增大。根据国内外规范以及相关学者提出的理论公式,计算了试件的极限承载力,并与试验承载力进行了对比分析,给出了设计建议。