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复式钢管混凝土柱(MSTCC)与中空夹层钢管混凝土柱(HSTCC)由于具有承载力高、塑性和延性良好等优点,目前已经得到了广泛的推广和应用,但在实际工程当中上述两种组合构件的外钢管常常会受到不同程度的锈蚀,维护成本高,使用寿命短。而塑管混凝土柱(PTCC)则除了优越的塑性和延性以外,还具有超强的耐腐蚀性,但承载力相对较低。
本文在复式钢管混凝土柱、中空夹层钢管混凝土柱以及塑管混凝土柱的研究基础上,提出一种新型的组合构件-塑-钢管组合混凝土柱(PSTCC),即以塑管来取代复式钢管混凝土柱与中空夹层钢管混凝土柱的外钢管而形成的组合构件,该类构件不仅具有良好的塑性、延性以及承载力,并且还能有效地抵抗外界环境中化学物质的侵蚀,维护费用低,使用寿命长。塑-钢管组合混凝土柱是一种新型的组合柱,是在传统结构组成的基础上对材料组合的一次新的尝试。本文的研究对象分为实心和空心塑-钢管组合混凝土短柱两种,通过轴压试验,研究了组合试件内钢管的径厚比、外塑管的厚度、混凝土强度等级、外包管的类型以及FRP的加固方式对其极限承载力、宏观变形特征和破坏模式的影响。此外,在复式钢管混凝土短柱极限承载力计算理论的基础上,分析探讨了实心塑-钢组合管混凝土短柱极限承载力的计算公式。