部分包覆钢-混凝土组合柱单向压弯承载力计算方法比较*
2021-05-13陈以一
王 海, 李 杰, 陈以一,3
(1 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司, 上海 200092; 2 同济大学土木工程学院, 上海 200092; 3 上海杉达学院, 上海 201209)
0 引言
部分包覆钢-混凝土组合构件(Partially-Encased Composite Steel and Concrete Member,简称PEC构件)是混凝土部分包覆H形或双H形钢骨(称主钢件)而形成的一种组合构件。典型的截面形式见图1。主钢件通常有两种,即厚实型的热轧型钢和薄柔型的焊接组合截面。PEC构件的显著优点是防止腹板局部失稳,避免或延缓受压翼缘屈曲,改善钢构件防火,适合预制装配。由于其兼具钢结构快速装配和混凝土结构防火防腐、隔声隔振好的优点,因此非常适合住宅、办公楼建筑。此外,在既有钢结构厂房性能提升设计中不失为一种加固良策。

图1 PEC柱截面类型
现阶段,针对PEC柱的受力性能,国内外学者进行了大量研究。
Elnashai等[1]对分别配置有纵筋、箍筋、钢连杆的厚实型截面PEC柱进行了不同轴压比下的循环加载和伪动力试验研究;Tremblay等[2-3]对薄柔型截面PEC柱进行轴压试验研究,提出了考虑翼缘局部屈曲及钢板残余应力的轴压承载力计算公式;Bouchereau等[4]进行了PEC柱的轴压和压弯试验研究;Prickett等[5]对高性能混凝土PEC柱进行了轴压和偏压试验研究。
赵根田等开展了PEC短柱的轴压[6]、单向偏压[7]、抗震性能[8]试验研究;朱晓娟[9]进行了PEC短柱的双向偏压试验;陈以一等[10]对受恒定轴压力和水平往复荷载的PEC柱进行试验研究和数值分析;方有珍等[11-12]进行了薄柔型截面PEC柱绕强轴和弱轴的滞回性能试验研究;宋宇宸等[13]利用数值分析手段对PEC柱钢翼缘的局部屈曲和屈曲后行为进行研究;……
