钢管混凝土哑铃形偏压构件试验研究

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1、第22卷第2期工程力学Vol.22No.22005年4月ENGINEERINGMECHANICSApril2005文章编号：1000-4750(2005)02-0089-07钢管混凝土哑铃形偏压构件试验研究*陈宝春，肖泽荣，韦建刚(福州大学土建学院，福建福州350002)摘要：进行了8根钢管混凝土哑铃形短柱的偏压试验。试验参数为偏心率。试验结果表明，钢管混凝土哑铃形偏压短柱受力性能与单圆钢管混凝土偏压柱的有相似之处。对极限承载力的计算表明，现有的折算面积法偏于保守而格构式算法又偏于不安全。提出的修正的格构式算法与试验结果吻合良好且偏于安全，可供工程应用参考。关

2、键词：哑铃形；钢管混凝土；偏压；试验；极限荷载中图分类号：TU398文献标识码：AEXPERIMENTALSTUDYOFCONCRETE-FILLEDSTEELTUBULARDUMBBELLSHAPEDCOLUMNSUNDERECCENTRICLOADS*CHENBao-chun,XIAOZe-rong,WEIJian-gang(CollegeofCivilEngineeringandArchitecture,FuzhouUniversity,Fuzhou350002,China)Abstract:Experimentsof8concrete-filledst

3、eeltube(CFST)dumbbell-shapedcolumnsundereccentricallyloadsareintroduced.Theloadeccentricityratioistakenastheexperimentalparameter.ThetestresultsindicatethatthebehaviorofCFSTdumbbellshapedeccentrically-loadedcolumnsissimilartothatofCFSTsingletubularspecimens.Theanalysesoftheultimatel

4、oad-carryingcapacityshowthatthepredictedresultsbytheequivalentareamethodaretooconservativeandthoseobtainedfromtrussmethodarelargerthanthetestresults.Thepredictedultimateloadbyamodifiedtrussmethodproposedinthispaperagreeswellwiththetestresults.Themodifiedtrussmethodisshowntobesafeand

5、promisinginengineeringpractice.Keywords:dumbbell;concrete-filledsteeltube(CFST);eccentricalload;experiment;ultimateload国内外对钢管混凝土(单圆管)构件已进行了大方法进行分析，在此基础上提出较为合理的哑铃形[1][2]量的试验研究。然而，对于钢管混凝土拱肋中钢管混凝土偏心构件的强度极限承载力简化计算常见的哑铃形截面构件的试验研究才刚刚开始。文方法。献[3]进行了哑铃形钢管混凝土轴压短柱的试验研1试件设计与制作究，对其基本受力性能有了了解。然而，

6、对于得到广泛应用的竖哑铃形拱肋，除受压外一般还受到弯试件的截面尺寸与文献[1]的基本构件相同，由矩作用，因此属于偏心受压构件。为此，本文在文两根φ108×4mm的无缝钢管和4mm厚的腹板焊献[3]的研究基础上，进行哑铃形钢管混凝土偏压构接而成，在钢管内和腹腔内灌注C50混凝土，见图件的试验研究，对文献[4-6]提出的极限承载力计算1。由文献[1]的试验研究可知，两管距离、腹板间———————————————收稿日期：2003-05-06；修改日期：2003-06-19基金项目：福建省重大科技项目(2003F007)作者简介：*陈宝春(1958)，男，福建罗源人

7、，教授，博导，从事桥梁与结构工程研究(E-mail:baochunchen@fzu.edu.cn)；肖泽荣(1977)，男，江西吉安人，硕士生，从事结构工程研究；韦建刚(1971)，男，福建福州人，工程师，博士生，从事结构工程研究90工程力学距及腹板有无拉杆加劲对构件的受力影响均不大，置见图2和图3。因此，本文不再将它们作为试件的参数，而仅考虑偏心率为试验参数。偏心矩作用在竖向(强轴方向)。偏心率为e2i，其中e为荷载偏心距，i为截面强轴方向组合载面的回转半径，变化范围为0.063-0.25。在计算截面回转半径时，组合截面的抗压与抗弯刚度按文献[7]的方法计算

8、且略去钢腹板与腹腔内混凝土的贡献。试件