摘要:为提高冷弯型钢拼合柱稳定承载力,进一步拓展冷弯型钢构件应用场景,提出冷弯型钢-固废泡沫混凝土异形拼合边柱(FC-CFS)。不同于以往焊接钢管混凝土构件,冷弯型钢拼合柱壁厚薄易屈曲且采用自攻螺钉拼接而成,冷弯型钢与核心混凝土的组合效果尚不明确。开展4根异形空腔边柱和6根FC-CFS轴压试验,对比分析试件屈曲机制和破坏模式。建立FC-CFS数值分析模型,在试验验证基础上开展了多参数拓展分析,研究强度、壁厚和截面尺寸等对试件承载力的影响。基于现行规范GB 50936提出了FC-CFS承载力计算方法。结果表明:固废泡沫混凝土提高试件稳定承载力达271%,混凝土强度提高后变形能力最多下降18%,但最终破坏模式未明显改变;FC强度、CFS厚度与截面尺寸对极限承载力影响显著,大截面构件在提升FC强度时极限承载力提升得要更高一些;拼合边柱与固废泡沫混凝土存在一定组合效应,现行规范以钢管屈服作为先决条件的计算方法不适用于该类截面,经修正后公式预测效果与试验结果吻合较好,最大误差为13%。
文章目录
1 试 验
1.1 试验设计与制作
1.2 材性实验
1.3 加载装置
1.4 试验现象
1.4.1 破坏模式
1.4.2 荷载-位移曲线对比
1.4.3 承载力与延性
1.4.4 荷载-应变分析
2 数值模拟研究
2.1 材料本构
2.2 数值分析模型
2.3 数值模型验证
3 参数拓展分析
3.1 参数设计
3.2 参数影响
3.2.1 FC强度
3.2.2 CFS厚度及套箍系数
3.2.3截面尺寸