约束钢管混凝土柱研究进展
2022-08-18许一斐贾艳东
许一斐, 贾艳东
(辽宁工业大学土木建筑工程学院,锦州 121001)
随着建筑高度、跨度、安全性等要求的提高,传统建筑物柱的尺寸越来越大,占用空间也增加,为解决这种问题,钢管混凝土柱(简称CFST,Concrete Filled Steel Tube) 组合结构形式的使用日益增长。CFST 是指在钢管中填充混凝土,并且由钢管和混凝土共同承受外荷载的组合结构构件。 一方面,钢管约束内部核心混凝土变形,从而使核心混凝土从单向受压变为多向受压的形式, 增加了承载能力,另一方面,核心混凝土对外部钢管起支撑作用, 减弱钢向内屈曲, 同时防止内部钢管的锈蚀。 在施工方面,钢管可以代替混凝土柱的模板,在进行浇筑后,无需拆模,在提升力学性能的同时也减少了施工步骤。 CFST 有同承载力条件下体积小、延性好、抗震性能优异、施工便捷等优势[1-2],在高层建筑、工业厂房、桥梁等工程中广泛应用[3]。
但是,钢管混凝土受压初期,钢管处于弹性阶段,此时钢管与核心混凝土的相互作用较小,只有当钢管进入弹塑性阶段, 才对核心混凝土起约束作用,提供的约束作用有限,尤其是当核心混凝土采用高强混凝土时, 因高强混凝土破坏前形变较小,导致钢管对核心混凝土提供的约束更小。 为了改善这种情况, 国内外许多学者采用多种形式对CFST 进行约束,统称为约束钢管混凝土,本文统一简 称 为CCFST (Confined Concrete Filled Steel Tube)。
CCFST 以改善CFST 承载能力、延性、耐用性等为目标,国内哈尔滨工业大学[4-6]、吉林大学[7-8]等开展了相应的研究, 表明CCFST 具有很高的技术可行性,应用前景非常广阔,但CCFST 在实际工程中应用较少,基础理论研究比较薄弱,未有相应的技术标准,需开展应用基础的研究。……
