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现代工程不断向超高层、重载、大跨和巨型方向发展,常规的材料和结构形式,已不能完全适应这种发展的需要。高强混凝土以其耐久性好、强度高等特点而被广泛应用。高强混凝土与钢材有机地巧妙结合,通过变形协调共同工作,充分发挥各自的优势,发展出完美的新型钢-混凝土组合结构体系,实现人们期望的结构性能目标。 作为钢-混凝土组合结构的一种,钢管高强混凝土核心柱由于核心钢管对于核心混凝土约束作用较普通钢骨强,因而较普通的钢骨混凝土具有更好的力学性能,在高层、超高层建筑中应用前景良好。但目前国内外对于钢管高强混凝土核心柱的研究较少且不系统,给这种核心柱构件的工程设计带来了不便,不利于这种构件的应用和发展。 本文在以钢管高强混凝土为核心的钢筋混凝土柱(钢管高强混凝土核心柱)轴压承载力试验基础上,根据平衡条件和变形协调条件,通过数值模拟方法研究了组合柱的荷载-变形曲线,结果与试验结果符合较好。 研究表明:影响钢管高强混凝土核心柱轴压承载力的因素很多,本文探讨了位置系数、钢管含钢率、配箍特征值、混凝土强度等级等不同参数对于钢管高强混凝土核心柱轴压承载力提高百分率的影响,并得出了一些有益的结论;分析总结了该组合柱轴压承载力的几种计算方法,通过理论分析和比较,提出较为合理的计算方法。 基于下限定理和叠加方法,本文推导出钢管混凝土核心柱压弯构件正截面承载力叠加方法的解析解,解决直接采用一般叠加方法计算其正截面承载力反复试算的困难,讨论了钢管部分和钢筋混凝土部分所承担轴力比例的影响因素,并在大量计算分析的基础上,提出该组合柱正截面承载力计算的简化方法。