圆钢管RPC短柱轴心受压极限承载力分析.PDF

第37卷第3期 北京工业大学学报 Vol-37No．3 OF 2011年3月 JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYTECHNOLOGY Mall-．2011 圆钢管RPC短柱轴心受压极限承载力分析 闫志刚1’2，张武奇1，安明茹1 (1．北京交通大学土木建筑工程学院。北京100044； 2．中华人民共和国铁道部工程管理中心，北京 100844) 摘要：为了研究钢管活性粉末混凝土(钢管RPC)柱轴心受压力学特性。采用全截面受压方法进行了圆钢管 RPC短柱轴心受压试验．测试了其在荷载作用下的变形、应变情况．试验结果表明，在荷载达到极限承载力时， 钢管PRC短柱的变形主要处于弹性阶段，当承载力下降到极限承载力的80％～90％后趋于平缓，在总结相关试 验资料的基础上，参照CECS104：99中钢管高强混凝土极限承载力公式，提出了钢管RPC短柱的极限承载力计 算经验公式．为了便于工程应用，把公式中的混凝土强度及其对应的系数n进行了扩展，采用扩展后的系数Ot 对试验数据重新进行了计算，计算结果与试验数据符合良好，能满足工程应用． 关键词：钢管混凝土柱；活性粉末混凝土；极限承载力；轴心受压 318 A 中图分类号：TU 文献标志码i 文章编号：0254—0037(2011)03—0361—07 steel 钢管混凝土(concrete-filledtube，简称CFST)结构在我国已有40多年的应用历史…，随着建筑结 构高度的不断增加，高强混凝土也在钢管混凝土中得到了广泛的应用，其中，1999年落成的深圳赛格广 场，高度达到了291．6m，钢管内混凝土强度为C60。2。；同年，在广州市建成的新中国大厦，高度为201．8 m，其混凝土强度达到C80p1．高强混凝土在钢管混凝土结构中的应用，具有大幅度提高结构承载力、降低 结构尺寸和自重、加快施工进度等优点…，而活性粉末混凝土(reactivepowder 现，又为钢管高强混凝土的发展提供了新的途径． RPC具有超高强度和韧性，但是其脆性较大”1，通过将RPC与钢管进行合理的组合，形成具有超高强 度和延性的钢管RPC结构，吴炎海”1、林震宇…、杨吴生¨1和田志敏L81等人对钢管RPC短柱的承载力进 行了试验研究，并根据试验结果给出了各自的轴心受压承载力经验公式，为钢管RPC结构的应用提供了 基础研究资料．但是各个承载力计算经验公式具有不同的表达形式以及影响因素，不利于其推广使用． 本文对不同养护条件下的2种钢管RPC短柱进行了轴心受压试验，在总结相关试验研究数据资料的基础 上，提出了满足工程设计应用的钢管RPC轴心受压短柱的极限承载力计算公式，为工程应用提供了参考． 1钢管RPC短柱的轴心受压试验 1．1试验设计 钢管RPC短柱轴心受压试验设计如图1所示，本试验共制作5根尺寸相同的试件，根据养护条件的 不同，分为两批：A一1、A-2和A一3为75℃蒸汽养护，养护时间为3d；A一4、A一5为常温自然养护，养护时 间为28d．钢管RPC柱的长度L=0．50in，钢管外径D=0．152m；钢管壁厚t=0．05n1．钢管的屈服强度 MPa．待加载的钢管RPC试件如图2所示． ‘=314MPa，弹性模量E。=2．01×105 钢管内RPC的组成成分见表1． 收稿Et期：2009-11-15． 科技基金资助(2007XM031)． 作者简介：同志刚(1976一)，男，吉林白城人，讲师． 蠢掣 m1目*RPC“口mi￡ 目2目特RPC“件 S1．tehm…rRPCfilledsteelt．becolumn 2 ofRPCfilledsteeltubecol…^ Fig 5Pcimen subim