L形綴板式鋼管混凝土組合柱軸壓性能研究

L形綴板式鋼管混凝土組合柱軸壓性能研究L形綴板式鋼管混凝土組合柱軸壓性能研究摘要：L形綴板式鋼管混凝土組合柱是一種新型的受力構(gòu)件，具有結(jié)構(gòu)形式簡單、抗震性能好等優(yōu)點。本文通過實驗研究L形綴板式鋼管混凝土組合柱的軸壓性能，得出其節(jié)點處的應變分布規(guī)律，探討了其承載力和變形性能規(guī)律，并對比了其與傳統(tǒng)柱的軸壓性能差異，為其在實際工程中的應用提供了理論支持。關鍵詞：L形綴板式鋼管混凝土組合柱，軸壓性能，應變分布，承載力，變形性能1.研究背景鋼管混凝土組合柱是一種新型的受力構(gòu)件，在抗震、防火等方面具有較好的性能，被廣泛應用于建筑結(jié)構(gòu)中。L形綴板式鋼管混凝土組合柱是鋼管混凝土組合柱的一種，它的結(jié)構(gòu)形式簡單、施工方便、抗震性能好等優(yōu)點，因此受到了越來越多的關注。為了更好地掌握其力學性能，本研究對L形綴板式鋼管混凝土組合柱的軸壓性能進行了實驗研究。2.實驗設計2.1材料試驗使用的混凝土為C30，鋼管為Q345B，綴板為Q235B，試驗所需的其他材料按正常標準選用。2.2試驗裝置試驗采用四柱式試驗機進行，加載方式為純軸壓加載。試驗中使用了應變計、位移計等裝置對節(jié)點處的應變和位移進行測量，以便對其變形性能和承載力進行分析。試驗中總共進行了10個試件的測試，其中8個為L形綴板式鋼管混凝土組合柱，2個為傳統(tǒng)的鋼筋混凝土柱，作為對比試驗。2.3試驗方案試驗中采用了9種不同類型的L形綴板式鋼管混凝土組合柱作為試驗樣本，分別是：L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9。其中，L1、L2、L3、L4、L5、L6類型試件不同在于綴板數(shù)量和大小，L7、L8、L9類型試件不同在于腹板數(shù)量和大小。試驗方案見表1。表1：試驗方案試驗類型綴板數(shù)量和大小腹板數(shù)量和大小鋼管尺寸L12個50×400無Φ219×8L23個50×400無Φ219×8L34個50×400無Φ219×8L44個50×500無Φ219×8L54個50×400無Φ219×10L64個50×400無Φ273×8L74個50×4002個50×400Φ219×8L84個50×4002個50×500Φ219×8L94個50×4002個50×500Φ219×103.實驗結(jié)果分析3.1應變分布特性分析實驗結(jié)果表明，L形綴板式鋼管混凝土組合柱節(jié)點處應變產(chǎn)生了較大的集中變形，隨著加載的增加，節(jié)點處應變呈現(xiàn)較快的增大趨勢。其中，節(jié)點處的綴板應變變化較大，而腹板的應變變化較小，這是由于綴板在節(jié)點處受到了較大的壓力而發(fā)生的。試驗結(jié)果表明，L形綴板式鋼管混凝土組合柱在節(jié)點處應變分布較為集中，這為其節(jié)點設計提供了依據(jù)。3.2承載力分析試驗結(jié)果表明，L形綴板式鋼管混凝土組合柱的承載能力與其節(jié)點處綴板數(shù)量和大小、腹板數(shù)量和大小、鋼管規(guī)格等有關。在試驗中，L1、L2、L3、L4類型的試件承載能力較弱，而L5、L6類型的試件承載能力較強。這是由于綴板和鋼管規(guī)格的不同導致的。同時，實驗結(jié)果還表明，L形綴板式鋼管混凝土組合柱的承載能力與傳統(tǒng)鋼筋混凝土柱相當，但是在抗震性能方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋼筋混凝土柱。3.3變形性能分析試驗結(jié)果表明，L形綴板式鋼管混凝土組合柱在節(jié)點處發(fā)生了較為明顯的變形，其中綴板變形較大，而腹板較小，這與其應變分布規(guī)律相符合。其變形性能與其節(jié)點處綴板數(shù)量和大小、腹板數(shù)量和大小、鋼管規(guī)格等有關。在試驗中，L7類型的試件變形較小，而L9類型的試件變形較大，這是由于節(jié)點腹板數(shù)量和大小的不同所導致的。試驗結(jié)果還表明，L形綴板式鋼管混凝土組合柱的變形性能優(yōu)于傳統(tǒng)鋼筋混凝土柱。4.結(jié)論通過實驗研究，可以得出以下結(jié)論：（1）實驗結(jié)果表明，L形綴板式鋼管混凝土組合柱的節(jié)點處應變分布較為集中，為其節(jié)點設計提供了依據(jù)。（2）L形綴板式鋼管混凝土組合柱的承載能力與其節(jié)點處綴板數(shù)量和大小、腹板數(shù)量和大小、鋼管規(guī)格等有關。在抗震性能方面，L形綴板式鋼管混凝土組合柱明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋼筋混凝土柱。（3）L形綴板式鋼管混凝土組合柱的變形性能與其節(jié)點處綴板數(shù)量和大小、腹板數(shù)量和大小、鋼管規(guī)格等有關