装配式双槽钢拼合PEC柱受压性能试验研究

周凌宇, 刘家豪, 方蛟鹏, 刘晓春, 石敬州, 戴超虎

天津大学学报(自然科学与工程技术版) ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (06) : 642-653.

装配式双槽钢拼合PEC柱受压性能试验研究

  • 周凌宇, 刘家豪, 方蛟鹏, 刘晓春, 石敬州, 戴超虎
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摘要

为发挥钢-混组合结构优良性能及装配式结构施工节能、质量可控的优势,满足建筑模块化、工业化发展需求,提出螺栓连接装配式双槽钢拼合部分包裹混凝土(PEC)组合柱,开展1个纯钢拼合柱、5个组合拼合柱轴心受压及偏心压弯性能试验,结合数值模拟对组合柱破坏形态、应变发展规律、变形性能和承载能力进行分析研究,揭示了螺栓间距、混凝土外伸宽度、相对偏心距大小等因素对双槽钢拼合柱受压力学性能的影响规律.研究结果表明:轴心受压双槽钢拼合柱破坏模式均为整体失稳破坏,偏心受压双槽钢拼合柱均为压弯破坏,使用钢板及螺栓能可靠连接构件,加载过程双肢未发生分离;加密螺栓间距能有效增强组合柱峰后延性,在一定间距范围内构件具较高刚度,由1 000 mm加至500 mm极限承载力提高4.43%;开孔钢板连接件能约束且保证混凝土与型钢协同工作,破坏阶段前混凝土与型钢未出现明显黏结分离;混凝土外伸宽度增加能提高构件稳定性能.提出考虑单肢影响的轴压承载力计算方法与基于Eurocode 4规范双槽钢拼合柱轴力-弯矩(N-M)相关曲线,理论结果与试验吻合较好,可为装配式拼合柱设计应用提供理论支撑.

关键词

装配模块化 / 部分包裹混凝土柱 / 螺栓连接 / 承载性能

中图分类号

TU398.9

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周凌宇, 刘家豪, 方蛟鹏, 刘晓春, 石敬州, 戴超虎. 装配式双槽钢拼合PEC柱受压性能试验研究. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2024, 57(06): 642-653

基金

国家自然科学基金资助项目(51978662); 中建五局科研项目(cscec5b-2021-05)

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