套箍效應對鋼骨—鋼管混凝土柱承載能力增益影響的研究分析

摘要：鋼骨—鋼管混凝土柱作為一種新興結構形式，在當今社會越來越受到工程師及施工人員的青睞。然而，正因為該結構是一種新興結構，無論是我國還是全世界對其研究并不是盡善盡美，仍然有許多需要不斷改進和提高之處以應對發展迅速的工程研究及實踐。該結構為什么會如此受歡迎呢？接下來，我們就探討一下此種柱形結構在套箍效應下承載力增益方面給我們的啟示。

關鍵詞：套箍效應 鋼骨 鋼管 混凝土 承載力增益

隨著現代科技的進步，工程對建筑材料的使用功能要求越來越高，為了彌補高強混凝土的脆性，提高承載力和延性。鋼骨—鋼管混凝土柱作為一種新興結構形式應運而生，在實際工程中廣泛應用。根據工程經驗而知，對鋼骨—鋼管混凝土柱承載能力增益的影響因素有很多，比如套箍效應、含鋼率多少、鋼管截面形式、加載方式、混凝土標號，溫度等等。接下來，我們對圓鋼管截面，軸心受壓柱進行研究分析，從而得出套箍效應對其承載能力的影響。

1 鋼骨—鋼管混凝土柱的工作機理及受力分析

為便于對柱進行受力分析，分別取對鋼管彈性階段和塑性階段進行分析。

1.1鋼管處于彈性階段

在荷載受力初期，由于外部的鋼骨混凝土，內部鋼管及核心混凝土均處于彈性階段，故鋼管內混凝土的橫向變形系數小于鋼管的泊松系數。所以，鋼管與混凝土間不會產生軸相擠壓，同時，又因為外圍鋼骨混凝土與內部構件變形系數相同，相互之間不產生作用力。這個時候，無論是鋼管混凝土，還是鋼管及核心混凝土，均只承受軸向壓力。對鋼管外混凝土截面承受的名義應力為：

當構件達到極限承載力后，外圍鋼骨混凝土破壞失效，破壞前鋼骨混凝土承受的力轉移至鋼管及核心混凝土上。此時，鋼管環向所受拉力瞬間增大，使得套箍效應減弱，套箍力減小，核心混凝土橫向變形系數急劇增大，承載力降低，整個機構達到破壞，整體失效。

2 總結分析

作為一種組合結構，鋼管與混凝土共同參與受力產生的套箍力的存在狀態及大小，而又特別是鋼管屈服后的塑流階段，鋼管和核心混凝土之間產生的持續內力重分布，使得套箍效應對鋼骨—鋼管混凝土柱承載能力增益有顯著提高，達到了預定的工程應用目的。

作者簡介：陳俠輝（1992.09），男，漢族，四川資陽人，本科在校生，單位：鄭州大學土木工程學院土木工程專業。

張鑫（1992.02），男，漢族，山東臨沂人，本科在校生，單位：鄭州大學土木工程學院土木工程專業。