异形钢管混凝土柱的研究现状
混凝土异形柱结构的受力性能、基本构造与应用有关问题的探讨
混凝土异形柱结构的受力性能、基本构造与应用有关问题的探讨詹焕辉随着社会的发展、人均收入和生活水平的不断提高，普通的框架矩形柱住宅结构已经不能满足人们对居住环境的需求。
现代住宅建筑要求大开间，平面及房间布置灵活、方便，室内不能出现柱角、露梁等。
因此，异形柱结构能较好地满足现代住宅及其建筑要求，因而受到了广泛推广。
本文从异型柱的概念、受力性能、基本构造以及与其他相似结构的区别等方面进行了探讨，供结构设计人员参考。
一、异型柱的概念异形柱是指根据建筑平立面设计、布置、使用功能的需要，在满足结构强度、刚度和稳定性等前提条件下，采取不同几何形状截面而成的柱，诸如T、L、十字（不含Z字形）形状截面的柱。
在构造上，异形柱截面一般要求各肢厚度不宜大于300mm，肢厚不应小于200mm，肢高不应小于500mm。
二、异型柱的受力性能与基本构造异形柱各肢肢长可以相等，也可以不相等，但提倡采用等肢异形柱。
异形柱由于多肢的存在，其受力中心与截面形心往往不重合。
在受力状态下，各肢会产生翘曲正应力和剪应力。
由于剪应力会使柱肢混凝土先于普通矩形柱出现裂缝，即产生腹剪裂缝，增加异形柱的脆性，从而降低异形柱的变形能力。
为了尽可能达到异型柱本身的受力均衡性，提高结构的抗震性和破坏延性，结构设计人员可以在抗震设计时采用等肢异形柱；在整体梁柱结构布置时，尽可能采用对称布置，使结构和各构件受力更均衡。
异形柱结构自身的特点决定了其受力性能、抗震性能与矩形柱结构的不同。
由于异形柱截面不对称，在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力带来的影响不容忽视。
因此，结构设计人员应按照空间体系来考虑异形柱结构，优先采用具有异形柱单元的计算程序来分析内力。
因异形柱和剪力墙受力不同，所以不能按剪力墙的建模来计算异形柱。
作为异形柱延性的保证措施，结构设计人员必须在计算过程中严格控制轴压比，同时避免剪跨比小于2（短柱）或柱净高与柱肢截面高度之比小于４，并且剪跨比在抗震设计时不应小于1.5。
型钢混凝土异形柱正截面承载力的理论研究
2、应变分布
通过有限元分析，得到型钢混凝土异形柱的应变分布云图。从云图中可以看 出，在加载过程中，应变分布不均匀。应变较大区域出现在型钢与混凝土的交界 处以及箍筋的弯曲部位。这表明这些部位是结构中的薄弱环节。
五、结论
五、结论
本次研究通过型钢混凝土异形柱正截面承载力试验及有限元分析，得到以下 结论：
2、适用范围广泛：该模型不仅适用于分析型钢混凝土异形柱的整体承载力， 还可以用于分析截面的局部稳定性。
3、不同类型钢材对承载力的影响：不同类型的钢材对型钢混凝土异 形柱的承载力有着不同的影响
3、为实验研究提供指导：通过理论模型可以预测不同参数对型钢混凝土异形 柱承载力的影响，为实验研究提供指导，减少实验次数和成本。
参考内容
一、引言
一、引言
近年来，随着建筑行业的快速发展，新型建筑材料和结构形式不断涌现。型 钢混凝土异形柱是一种由型钢、混凝土和箍筋等材料组合而成的结构构件，具有 较高的承载力和良好的抗震性能。本次演示通过型钢混凝土异形柱正截面承载力 试验及有限元分析，探讨其承载机理和设计方法，为实际工程应用提供参考。
型钢混凝土异形柱正截面承 载力的理论研究
01 引言
03 参考内容
目录
02 文献综述
引言
引言
型钢混凝土异形柱是一种由型钢和混凝土组合而成的结构构件，具有优异的 承载力和耐久性。在建筑领域，对型钢混凝土异形柱正截面承载力的理论研究具 有重要的实际意义，有助于提高建筑物的安全性和稳定性。本次演示将从文献综 述、理论模型、实验研究和结论与展望等方面，探讨型钢混凝土异形柱正截面承 载力的理论。
文献综述
2、抗震性能研究：由于型钢混凝土异形柱具有较好的延性和耗能能力，因此 在抗震领域具有广泛的应用前景。一些学者通过振动台实验和数值模拟，对其抗 震性能进行了研究。
异形钢管混凝土柱-钢梁节点研究
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈｓｐ ｐｒｄｓｒ ｅ ｈｅ ｙ ｅ ｆｔｅｊｉｔａｄ ｍａ ｅａｃｍｐ ｒｔ ｅａａｙｉ ａ ｏ ｔｔｅｃ ｒｅｔｊｉｔ ｓｒ ｃ ￣ ｉ ａ ｅ ｅｃｉ ｓｔｒｅｔｐ ｓｏ ｈ ｎ ｎ ｋ ｏ ａａｉ ｎｌｓｓ ｂ ｕ ｈ ｕｒｎ ｏｎ， ｂ ｏ ｖ
ｃ ｒ ｙｉ ｔｅｇｈ ｎ ｅｋ ｅｓｓ ｌ ｉ ｓ ｒｎ ｔｓａｄｗ ａ ｎ ｓｅ．Ａｓａｒｓ ｌ ｏ ｉｔ ｃｎｎ ｔ ｅｕｅ ，ａｄｓ ｍｅｊｉｔ ｕ ｅ ａ ｏ — ａ ｆ ｔｓ ｅｕｔ ｍｅ ｏｎｓ ａ ｏ ｓｄｉ ｉ ｎ ｏ ｎｓ ｓｄｃｎｎ ｔ ，ｓ ｊ ｂ ｎｔ ｏ ａ
点 ， 由于耐 火能力 较差 ， 能很 好 的发挥 钢结 构 的性 能 。钢 管混 凝 土 异形 柱 很 好 的解 决 了这 一 问题 ， 得 但 不 值
进行 深入 的研 究 。
１ 异 形 钢 管 混 凝 土 柱一 梁 节 点 连 接 形 式 分 类 钢
早期节点的连接形式较为单一 ， 其主要原因还是在于对其构件的受力特性不太清楚 ， 随着各 国学者不断
关 键词 ： 异形钢管混凝土柱； 钢梁； 节点
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｆＣｏ ｎｅ ｔｏ ｔ ｅ Ｓ ｃａ— ｈ ｐ ｄ Ｃｏ ｃ ｅ ｅ ｓ ａ ｃ ｏ ｎ ｃ ｉｎｓＢｅｗｅ ｎ ｐｅ ｉ ｌｓ ａ ｅ ｎ ｒ ｔ Ｆｉｌｄ Ｓｔｅ ｂｅＣｏ ｕ ｎ ａ ｄ Ｓ ｅ ｌＢｅ ｍ ｌｅ ｅ ｌＴｕ ｌ ｍ ｎ ｔ ｅ ａ
从 以往 的试 验结 果来 看 ， 种节 点都 具有较 高 的承载 能力 和耗 能能力 。对 于异 形钢 管 混凝 土 柱一 梁 的 各 钢 连接 形式 ， 考虑 到异 形柱 的截 面尺寸 及施 工方便 ， 首先 就 可 以排 除 内部 加劲 式连 接 。 内部 加劲适 用 于尺 寸较 大 的柱截 面 ， 截面尺 寸太 小会 给施工 带来 不便 ， 而且 内隔板 与柱 壁板 焊 接 困难 ， 易保 证 焊 缝 质量 。外部 加 不 劲式 节点 有利 于管 内混凝 土 的浇筑 ， 施工 也相对 容 易 ， 节点用 钢量 较大 ， 内柱子 角部 有 凸出 ， 响室 内美 但 室 影 观， 这就违 背 了异形 柱 的最初 目的 。穿 芯式节 点没 有现场 焊接 ， 且钢 管 内仅 有 螺栓杆 、 铰线 或钢筋 ， 工方 钢 施
异形钢管混凝土柱研究综述(全文)
异形钢管混凝土柱研究综述异形柱框架结构和传统框架结构相比能有效地改善建筑内部的使用空间，但其抗震性能的严格要求限制了在高设防烈度地区的推广和应用。
近年来异形钢管混凝土柱由于改善了抗震性能，逐渐得到重视。
文章总结了异形钢管混凝土结构的研究和应用现状，分析了异形钢管混凝土柱构件、节点、体系的静力性能和抗震性能的优势，揭示了异形钢管混凝土柱力学性能主要因素的影响规律，对其力学性能进行了评价。
最后对异形钢管混凝土柱在今后的研究方向和进展趋势进行了总结。
1、引言随着国内高层建筑如雨后春笋般拔地而起，异形柱由于其在建筑功能方面的优越性而被广泛采纳。
异形柱结构体系提高了房屋的有用性和美观性，室内分隔灵活多样，幸免了一般矩形框架结构存在柱角外露的缺陷，便于家具布置，改善室内观瞻。
随着经济的进展，人们生活水平的改善，具有广阔的进展前景。
然而，钢筋混凝土异形柱在研究、推广以及实际工程应用中暴露出一些问题：对水平荷载的方向性非常敏感，荷载作用方向不同，构件及体系的承载力存在较大差异，设计时需取最不利的荷载作用方向；为保证柱子延性要求，需较多的配置箍筋并严格限制轴压比；异形柱现场浇筑复杂，梁柱节点配筋较多，混凝土浇筑质量难以保证；节点截面较小，抗剪承载力有时难以满足要求，在高层建筑及高烈度地震区的应用受限，存在很大的局限性。
（《混凝土异形柱结构技术规程JGJ149-20XX》对异形柱结构房屋使用最大高度给出了严格的限制，（见表1）明显小于方、矩形柱的适用高度（见表2），比如7度（0.15g）情况下，异形柱框架结构适用的房屋高度为18m，框架剪力墙结构为35m，而方、矩形柱框架结构的适用高度为50m，框架剪力墙结构为120m，远远大于异形柱结构的房屋适用高度）因此要使异形柱结构得到更为广泛的应用，在层数更多的建筑以及抗震烈度更高的地区得到推广，必须研究如何在不显著增大柱截面的情况下提高柱子承载力、刚度及抗震性能。
由于钢管混凝土柱抗震性能优越，于是异形钢管混凝土柱便应运而生。
异形钢管混凝土柱研究现状
摘 要 首先 结合钢 管 混凝 土柱 、 钢 筋 混凝 土异 形柱 的优 点和 不足 ， 介 绍 了异 形钢 管混凝 土的特 点和研
究背景 。从 异形 钢 管混凝 土柱 的截 面构 成形 式 、 静 力性 能和抗 震 性 能介 绍 了国 内当前异 形 钢 管混 凝 土
柱 的试 验研 究 与理论 分析 的部 分研 究 工作 ； 简要探 讨 了异形 钢 管混凝 土柱 的研 究方 法 ； 并将 已有 异形 钢 管混凝 土轴 压承 载 力试验值 与现有钢 管混凝 土 不 同规 范的 计算 值进 行 了比较 。结合 已有 的研 究现 状 ， 提 出了异 形钢 管混凝 土柱 尚有待 进 一步研 究的若 干 关键 力 学 问题 ， 最后展 望 了异 形钢 管混 凝 土结 构在
工程 中的应 用前景 。
关键 词
异 形钢 管混凝 土柱 ，截 面构成 形式 ， 轴压 ， 偏 压 ，抗震 性 能
Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ・ － ｏ ｆ － ｔ ｈ ｅ ・ － ａ ｒ ｔ ｏ ｆ Ｃｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ － － ｉｌ ｆ ｌ ｅ ｄ Ｓ ｐｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｌ ｙ Ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｔｕ ｂ ｅ ｓ
第２ ９卷第 ３ 期
２ ０ １ ３年 ６月
结
构
工
程
师
ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｓ
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ３
异形 钢 管 混凝 土柱 研 究 现 状
雷 敏 沈祖 炎 李元 齐 罗金辉
（ 同济大学建筑工程系 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ９ ２ ）
Ｌ ＥＩ Ｍｉ ｎ Ｓ ＨＥＮ Ｚ ｕ ｙ ａ ｎ Ｌ Ｉ Ｙ ｕ ａ ｎ ｑ ｉ Ｌ Ｕ Ｏ Ｊ ｉ ｎ ｈ ｕ ｉ
钢筋混凝土异形柱结构体系的研究现状浅析
国 内外 学 者 对 异 形 柱 在 双 向偏 心 压 力 作 用 下 受 力 性 能 的
研究始于 ２ Ｏ世 纪 ６ Ｏ年 代 ， 来 随 着 计 算 机 技 术 的引 入 ， 有 后 才
了较 快 的发 展 。国 外 对异 形 柱 的试 验 研 究较 少 ， 主要 是 利 用 计 算 机 分 析 研 究 了异 形 截 面 双 向偏 压 柱 的 承 载 力性 能 。 国 内 的 而
【 摘 要】 由异形柱或主要 由异形柱组成 的框 架结构或框 架 一剪力墙 结构即为异 形柱 结构。综合分
析 了异 形 柱 构 件 （ 包括 正 截 面承 栽 力 、 截 面 承 载 力 、 点承 载 力及 截 面 试 验 研 究 、 计 方 法现 状及 优 缺 点 ， 设 以供 设 计 人 员参 考 。
合成 简化 公 式 ， 以直 接 查 出配 筋 或 进行 承载 力 校 核 。 用
上 述 方 法 已 全 部 或 部 分 反 映 到 Ｃ Ｃ、 Ａ Ｓ Ｔ Ｅ 以 及 ＲＳ ｒ Ｔ、 Ａ Ｗ ｒ
天津 大学 、 连 理 工 大 学 、 北 工 业 大 学 和 华 南 理 工 大 学 等 单 大 河
载 力 控 制 。⑤ 暗柱 能 显 著 提 高 异形 柱 的 承载 力 等 等 。
各 学 者在 异 形 柱 试 验 及理 论 分 析 的基 础 上 ， 后 提 出 了很 先
多 截 面 配 筋 的计 算 方 法 ， 异 形 柱 的 工 程 应用 奠定 了基 础 。 归 为 纳 起 来 ， 截 面 配 筋 的计 算 方 法 主 要 有 如 下 几类 ： 正 １１１ 数值 积 分 方 法 ．． 对 于 异 形截 面偏 心受 压 柱 来讲 ， 由于 其
钢管混凝土异形柱框架结构抗震性能分析
钢管混凝土异形柱将混凝土填充在钢管内，通过竖向钢板完成多个钢管混凝土柱之间的连接，并按照一定间隔用横向加劲肋板进行加固形成的[1]，其截面形状为不规则状态，例如T 型、L 型以及Z 型和混合型等。
钢管混凝土异形柱在建筑中应用性较好[2]，采用该异形柱作为建筑框架结构，施工后美观性较好，同时具有良好的承载性能[3]，可极大程度减轻结构自身重力；并且该类框架结构在施工和安装时，节能环保、施工效率较高[4]，能提升土地的使用效率，同时抗震性能和耐火性良好。
因此，钢管混凝土异形柱框架结构已在当下住宅建筑中广泛应用，例如工业厂房、多高层建筑以及超高层建筑等。
因为钢管混凝土异形柱框架结构是多个部分焊接、连接形成，在应用过程中，受到外力作用后，其力学变化情况较为复杂[5]；并且异形柱界面具有不规则的特殊性，用于建筑框架后的抗震性能尤为关键；该性能决定该类框架结构施工后，能否保证建筑在地震条件下的安全性[6]。
本文主要针对钢管混凝土异形柱框架结构抗震性能展开相关分析，为该类框架结构的应用提供相关依据。
1钢管混凝土异形柱框架结构抗震性能1.1钢管混凝土异形柱框架结构试件制备本文为分析钢管混凝土异形柱框架结构的抗震性能，设计3个钢管混凝土异形柱框架结构试件，该试件形状为H 型钢梁框架-人字形中心支撑结构，三个试件分别用S1、S2、S3表示，试件设计参数如表1所示。
表1设计参数详情支撑形式跨度/mm双人形2475按照表1的设计参数完成试件制备，制备时混凝土等级为C30，制备的框架中两主节点为外肋环板节点，异形柱中钢管的截面边长为78mm ，竖向连接板和异形柱高度一致，横向肋板尺寸为78mm×35mm×5mm 。
三种试件结构立面图相同，如图1所示。
制备的3种试件在轴心压力作用下，异型柱截面的受压承载力用N u 表示，其计算公式为：N u =m (f y A s +f c A c )（1）式中m 表示钢管混凝土异形柱中单肢柱的数量；f y 和f c 分别表示钢管屈服应力和混凝土抗压强度；A s 和A c 均表示截面面积，前者对应单肢柱钢管，后者对应混凝土。
钢管混凝土异形柱基本类型国内研究回顾
钢管混凝土异形柱基本类型国内研究回顾摘要：钢管混凝土异形柱由于组合结构力学良好，施工性能较优，被广泛应用于各类工程领域当中。
针对其综合优点，国内不少学者和科研机构对此进行了系列研究。
该文在综合整理相关学者的研究基础上，分别针对普通钢管混凝土异形柱、带缀板的钢管混凝土异形柱、带约束拉杆的钢管混凝土异形柱和方（矩）形钢管型材组合焊接形成的钢管混凝土异形柱等四种形式的国内主要研究进行了系统回顾。
关键词：异形柱钢管混凝土研究回顾钢材和混凝土都是建筑过程中的常用材料，普遍运用于各种建筑结构中。
而钢材和混凝土的组合结构是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的新型结构形式。
其中，钢管混凝土异形柱由于组合结构力学良好，施工性能较优，被广泛应用于各类工程领域当中。
由于钢管混凝土异形柱具有钢管混凝土和异形柱的综合优点，国内不少学者和科研机构对此进行了系列研究。
该论文在综合整理相关学者的研究基础上，试图针对钢管混凝土异形柱结构体系的国内研究现状进行简要回顾。
1 钢管混凝土异形柱介绍钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件，它充分利用了钢管和混凝土两种力学性能相差很大的材料在受力过程中的相互作用，弥补两种材料各自的缺点，发挥二者的优点，成为结构工程学科的一个重要的发展方向。
钢管混凝土结构具有承载力高、韧性和塑性强、抗火性能优越、工期短、施工简单、经济效益显著等优点。
异形柱是指截面为十字形、L形、T形或Z形形状的结构柱。
异形柱结构是以异形柱代替传统的矩形柱作为竖向支承构件而形成的结构体系。
所谓钢管混凝土异形柱，是在异形截面钢管柱中浇注混凝土形成的异形柱结构。
具体而言，它是将混凝土灌入由钢板焊接而成的异形钢管。
钢管混凝土柱竖向承载力高，主要承担竖向荷载；混凝土核心筒抗侧刚度大，有效地抵抗地震作用。
其中，十字形、L形、T形最为常见（如图1所示）。
钢管与核心混凝土共同承受荷载，同时钢管为核心混凝土提供约束作用。
常见的钢管混凝土异形柱包括普通钢管混凝土异形柱、带缀板的钢管混凝土异形柱、带约束拉杆的钢管混凝土异形柱和由矩形钢管型材组合焊接形成的钢管混凝土异形柱等四种形式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收稿 日期 ：０ ２０ —７ ２ １ —１０ ． 作者简介 ： 赵 良（９ ９）硕 士生． － ｉ ｌ ｚａ １ ８ ＠１ ３ ｃｒ １ ８一 ， Ｅ ｍａ ： ｏ ｈ０ ９ ９ ６ ．ｏ ｌｅ ｎ
荣彬 等ｌ通过理论计算 、 ＿ ９ 有限元分析和轴压试验 ， Ｌ形组合短柱的计算方法和轴压极 限承载力进行 对 研究 。结果表明理论计算 、 有限元分析和轴压试验三者结果吻合 ， 得到了 Ｌ形组合短柱 的轴压极限承载能 力， 验证 了采 用叠 加理 论计 算 Ｌ形组 合 短柱轴 压极 限承 载力 的可行 性 。
ｌ ０・ 蔓
・
～ ・
’
黎誊 鬻
： ：
。
：
多 ： 蛰： ２；
图４ 异 形 多 腔 钢 管 混 凝 土 柱
１２ 异 形钢 管混 凝土柱 的 力学性 能 的研 究 ． 目前 对异 型钢 管混凝 土 柱力学 性能 的研 究主要 集 中在 国内 ， 国外对 这 方 面 的研 究 相对 较 少 。对 收集 到
８ ９
建 材 世 界
２１ 年 ０２
第 ３卷 ３
第 ２ 期
束 拉杆 的多腔 异形钢 管混 凝土 柱 ， 面形 式如 图 ２这 种 形 式 的异形 柱 通 过在 钢 管 周边 部 位设 置 约 束 拉杆 ， 截 ， 延缓 了钢 管 的局部 屈 曲 ， 提高 了约束 效应 ， 改善 了构 件 的受力 性 能 ， 带 约束 拉 杆 的异 形钢 管 混 凝 土柱 需 要 但 在管 壁上 开孔 ， 对穿 拉杆 ， 施工 不便 ， 并且 削弱 了柱抗 弯 和抗剪 能力 ， 抗震性 能要 做进 一步研 究 。 ３ 由方 （ 形 钢管 型材组 合焊 接形 成 的异 形 截 面钢 管混 凝 土 柱 ，其 断 面如 图 ３ 示 ， ） 矩） 所 武汉 大 学 开展 了
’
图２ 带约 束 拉 杆 的 异形 钢 管 混 凝 土 柱
：
Ｐ ：． ． ・・ ：
。
一
．
： ： ‘
＃
器ｉ 毒 翁
攀｛ ｔ 一 ． 簿
毒 ； 骥
；
图３ 钢 管 混凝 土组 合 柱 ‘
‘ ≤
、 ’
：．》 ． ． ＿
”
褥： ： ｊ ．主 每
的文献 的研究 成果 总结 如下 ：
１ 轴压 受力研 究 ） 杜 国锋 ， 徐礼 华等 ＿在考 虑肢 厚 、 宽 、 ３ ］ 肢 管壁厚 度 和腹板 宽 度等 参数 的基 础 上 ， 过 轴 心受 压 试 验 ， 通 考察
试件的破坏形态 ， 实测试件的荷载一 平均纵 向变形曲线和极限承载力 ， 分析各参数对钢管混凝土 Ｔ形短柱轴
力性能； 当钢管宽厚 比不大于 ６ 时 ， Ｏ 加劲肋虽然对 Ｌ形钢管混凝土的承载力没有明显的贡献， 但是可以有效地 提高其延性 ； 而当钢管宽厚 比大于 ６ 时， ０ 加劲肋对 Ｌ 形钢管混凝土柱的承载力及延性均无明显影响。 张继承 ， 林震宇［］ １提出采用等效约束效应系数 来考虑异形钢管对混凝土的约束作用 ， １ 建立了适用于
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｒｅ ｏｐ ｏ ｔ ｈ ｏ ｕａｉ ｔ ｎ ａ ｄａ ｐｉ ｔ ｎ ｏ ｈ ｐ ｃａ－ｈ ｐ ｄｃｎ ｒｔ－ ｌ ｄｓｅｌｃｌｍｎ，ｏ ｈ ｅ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ０ｄ ｒｔ ｒｍｏｅｔ ｅｐ ｐ ｌｒ ａｉ ｎ ｐ ｌａｉ ｆｔｅｓ ｅｉｌ ａ ｅ ｏ ｃｅｅｆ ｌ ｔｅ ｕ ｚ ｏ ｃ ｏ ｓ ｉ ｅ ｏ ｎｔ
杜国锋 ， 徐礼华等［提 出矩形钢管混凝土组合焊接 Ｔ形柱 ， ４ ］ 考虑约束效应系数、 长径 比、 肢长腹 比等参
数 的影 响 ， 通过 短 柱 的轴 心受 压试验 ， 考察 试件 的破 坏形 态 ， 测试件 的荷 载一 实 变形 曲线 和极 限承载 力 分析 各 参数 对此 类短 柱轴 压力 学性 能 的影 响 。应用 有 限元 软件 进 行数 值模 拟 分析 ， 数值 模 拟 结果 与 试 验 结果 进 将 行 比较 ， 两者符 合 较好 。研究 表 明 ， 组合 Ｔ形 钢管 混凝 土短 柱 的两 个组 成部 分 能很 好 地协 同工作 ， 学性 能 力
摘 要 ： 为了 促进异形钢管混凝土柱的推广应用， 在查阅相关文献的基础上， 介绍了异形钢管混凝土柱的截面构
成、 轴压性能、 偏压性 能、 抗弯抗剪性能和反 复荷 载作 用下的力 学性 能的研 究现状 ， 简要 分析 了研 究 中存 在的 问题 ， 明
确今后的研 究方 向。研 究表 明， 异形钢 管混凝 土延 续 了钢 管混凝土承 载力 高、 抗震性 能好 的特 性 ， 结构 工程学的一 是
ｂ ｓｓｏ ｅｅ ａ ｔｌｅａｕ ｅ ｔｉ ａ ｅ ｔｏ ｕ ｅ ｈ ｅｅｒｈ ｓｔａｉｎ ｏ ｏｕ ｎ ｓｃｉｎ ｃ ｎ ｔ ｕｉｎ，ｔ ｅａ ｉｌｃｍｐ ｅｓｏ ａ ｉ ｆ ｌｖｎ ｔｒｔｒ ，ｈｓｐｐ ｒｉ ｒｄ ｃｓｔｅ ｒｓａｃ ｉ ｔ ｃ ｌｍ ｅｔ ｏ ｓｉ ｔ ｒ ｉ ｎ ｕ ｏ ｆ ｏ ｔ ｏ ｈ ｘａ ｏ ｒｓ ｉｎ ｅ ｆｒ ｎ ｅ ｉｓｐ ｆ ｍａ ｃ ，ｂ ｎ ｉｇ ｓ ｅｒｐ ｆ ｍａ ｃ ｅ ｅｔ ｌ ｄｐ ｆ ｒ ｎ ｅ ｎ ｒ ｌ ａ ａｙ ｅ ｈ ｍ ｌｒ８ ｐ ｒｏｍａ ｃ，ｂａ ｒ ｒ ｎ ｅ ｅ ｄｎ ｈ ａ ｒ ｒ ｎ ｅａ ｄ ｒｐ ａｅ ａ ｒｏ ｍａ ｃ ，ａ ｄ ｂｉｆ ｎ ｌｚｓｔｅｐ ｂｅｌ ｅ ｏ ｅ ｏ ｎ ｄ ｏ ｅ ｅｙ ｌ
图 ４武汉理工大学开展了 Ｔ形钢管混凝土异形组合柱的试验研究［ ， ， ８ 这种柱的滞回曲线表现出良好的稳定性 ， ］ 耗能能力 比较好 ， 其延性指标 均能满足抗震设计 要求 。这种柱加 工简单 ， 便于施 工 ， 具有 良好 的应用前 景 。
：： ｔ－
蓉
腔 钢 管 混 凝 土 柱
性 能和反复荷 载作用下 的力学性 能 的研究 现状 ， 并简要分 析 了研 究 中存在 的问题 ， 明确今 后 的研究方 向。
１ 异形截 面钢管混凝土柱研究
１ １ 异形 钢管 混凝 土柱 截面 构成 研 究 ． 异 形截 面钢 管混 凝 土柱 断面 的构 成形 式直 接决 定 了其 力学性 能 ， 总结 王丹 ， 吕西 林等 学 者 已有 的研 究 成 果， 目前异 形钢 管混 凝土 柱截 面形 式 主要有 以下几 种 ： １单腔 混凝 土异 形柱 ， Ｌ形 、 ） 如 Ｔ形 。截 面形 式如 图 １这 种 形 式 的 异形 柱 的 缺点 是 钢 管 对核 心 混 凝 土 ，
ＺＨ Ａ０ ａ ｇ ， ｅ ｇ ｙ Ｌｉ ｎ ＬＩＣｈ ｎ － ｕ
（ ｏｌｇ ｆＵｒ ａ ｎ ｔｕ ｔｏ Ｗ ｕ ａ ｉｅｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｗ ｕ ａ ３ ０ ０，Ｃｈｎ ） Ｃ ｌ ｅｏ ｂ ｎ Ｃ ｓｒ ｃｉｎ， ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒｉ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｏ ｙ ｈ ｎ４ ０ ７ ｉａ
９ ０
建 材 世 界
２１ 年 ０２
第 ３ ３卷
第 ２ 期
林震宇， 沈祖炎等［］ １进行了有加劲和无加劲的 Ｌ形钢管混凝土短柱轴压试验。考察了不同宽厚 比和内部 ０
有无 加劲肋对 试件承 载力 和延性 的影 响 。结 果表 明 ： 钢管 混凝土 柱延 续 了钢管混 凝土 的特性 ， 良好 的受 Ｌ形 有
Ｋ ｅ ｒ ： ｓ ｅｉｌ ｈ ｐ ｄｓ ｃｉｎ ｙ ｗｏ ｄｓ ｐ ｃａ－ ａ ｅ ｅ ｔ ； ｃ ｎ ｒ ｔ－ｉｅ ｔｅ ｕ ｅ ｓ ｏ ｏ ｃｅｅｆ ｌｄ ｓｅ ｌ ｂ ； ｃ ｌｍ ｎ ｌ ｔ ｏｕ
钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成 、 且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用 的结构构 件［ ， １ 截面形式通常为圆形 、 ］ 方形或矩形 ， 梁柱通常凸出室 内， 占用了房屋使用面积 ， 给用户室内装修和家具 布置带来不便。为了能满足人们对建筑平面和空间平整美观的要求 ， 方便用户的室 内装饰和家具布置 ， 结构 设 计人 员通 常将 矩形 截 面柱设 计 成异形 柱 （ Ｌ形 、 Ｔ形 、 ＋形 ） 。 随着异形钢管混凝土柱结构越来越多的应用到实际工程， 对异形钢管混凝土柱的研究也逐渐展开， 目前 但 对这 种新型结构 的研究还 不充分 。下面将 介 绍异 形钢 管混凝 土柱 的截 面构成 、 轴压 性能 、 偏压 性能 、 弯抗 剪 抗
个重 要 发 展 方 向 。
关键 词 ： 异形截面； 钢管混凝土； 柱
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｓ ａ ｕ ｆＳ ｃ ａ—ｈａ ｅ ｎｃ ｅｅ ｆｌｅ ｓ ａ ｃ ｔ ｔ ｓ ｏ ｐｅ ｉｌｓ ｐ ｄ Ｃｏ ｒ ｔ－ ｌｄ ｉ Ｓｔｅ ｂ ｌ ｍ ｎ ｅ ｌＴｕ ｅＣｏ ｕ
好 ， 于施工 。 便
徐礼 华 ， 国锋等 ｌ提 出矩形 钢管 混凝 土 组合 焊 接 Ｔ 形柱 ， 虑 约束 效 应 系数 、 杜 ＿ ５ ］ 考 长径 比、 长 腹 比等参 肢 数 的影 响 ， 过轴 心受 压试 验 ， 察试 件 的破 坏 形 态 ， 通 考 实测 试 件 的荷 载一 向应 变 曲线 、 纵 强度 承 载力 和稳 定 承 载力 ， 析各 参数 对此 类试 件轴 心受 压力学 性能 的影 响 。通过试 验数 据 回归分析 ， 出 ＷＲ － 分 提 Ｃ Ｔ钢 管混 凝 土 柱轴心 受压 强度 承载 力和稳 定 承载 力 的实 用计 算 公 式 。研 究表 明 ， ＷＲＣＴ 钢管 混 凝 土 柱 的两 个 组 成 部 分 － 能很好 地协 同工 作 ， 力学性 能好 。
钢管混凝土组合焊接 Ｔ形柱压 、 剪力学性能研究＿］这种柱 的轴压力学性 能与方（ 形截面钢管混凝 弯、 ３， 。 矩） 土柱 的基本 相 同 ， 但焊 接 ２根钢 管时 比较 困难 ， 以保证 焊 接质量 ¨ 。 难 ２ ］
４多腔混凝土异形柱 ， ） 由一个矩形钢管 与一个或者两个 Ｕ 形钢管焊接而成 的钢管混凝土 柱 ， 截面形式 如 柱