圓鋼管混凝土軸壓長柱極限承載力的穩定系數法

臧興震+何子奇+徐創澤

摘要：為完善圓鋼管混凝土軸壓長柱極限承載力的計算理論，對比分析了中國國家標準GB 50936 — 2014和CECS 28： 2012中軸壓短柱極限承載力的N0計算公式，并把GB 50936 — 2014中基于套箍系數的N0計算公式改寫成統一的形式，提出了基于正則長細比的軸壓長柱的穩定系數計算式，并通過36個試件的對比，對計算式的精度和適用范圍進行了分析。研究表明，現行國標GB 50936—2014中基于套箍系數的N0計算公式更為精確，基于N0計算公式和本文的穩定系數，可以計算得到更為精確的軸壓長柱的極限承載力。

關鍵詞：鋼管混凝土；軸壓構件；極限承載力；穩定系數法；

中圖分類號：TU311文獻標志碼：A文章編號：16744764（2017）03007508

Abstract：The ultimate strength formula of short columns under axial compression， which were given by the current code GB 509362014 and the current specification CECS 28： 2012， were compared and analyzed to improve the theory of ultimate strength of long concretefilled steel tubular columns under axial compression. The formula of the ultimate strength of short columns， basing on confinement coefficient which was given by GB 509362014， was rewritten as a unified form. A new stability coefficient was proposed for long concretefilled steel tubular columns under axial compression. The accuracy of the proposed stability coefficient was validated by 36 specimens. The results show that the formula of short columns based on the confinement coefficient and the proposed stability coefficient can provide good prediction of ultimate strength for both short and long concretefilled steel tubular columns under axial compression.

Keywords：concretefilled steel tubular columns；axial compression member；ultimate strength；stability coefficient method

鋼管混凝土軸壓構件由鋼管和其核心混凝土兩種材料組成。其中，核心混凝土受鋼管的約束作用而強度提高，混凝土則延緩或阻止了鋼管的面外局部屈曲[13]。鋼管混凝土構件因其具有良好的承載性能和經濟性能而廣泛應用，關于鋼管混凝土構件的研究也在軸壓短柱[46]、軸壓長柱[79]、偏壓長柱[1013]、柱的抗震性能[1415]等方面不斷深化，Min等[16]提出的鋼管混凝土統一理論則把鋼管和混凝土認為是一種材料，此外，雙剪強度理論也分別應用于鋼管混凝土的軸壓短柱[17]、軸壓長柱[18]的極限承載力研究。

經過學者們多年的不懈努力，現行中國國家標準《鋼管混凝土結構技術規范》（GB 50936—2014）[19]于2014年12月1日開始實施，使得中國鋼管混凝土結構的工程實踐具有了國家標準。與此前的《鋼管混凝土結構技術規程》（CECS 28： 2012）[20]相……