第七届全国防灾减灾工程学术会议

不同截面形式的钢管混凝土柱应用越来越广泛。然而，目前的设计规范主要集中在圆形或正方形/矩形截面，而其他截面，包括倒角方形/矩形、圆端形、多边形和椭圆等，缺乏准确可靠的设计方法。本文提出了一种基于机理分析且适用于多种截面形式的钢管混凝土短柱轴心受压承载力计算方法。研究首先回顾了圆形截面构件的理论分析，该理论建立了围压应力与横截面几何参数/材料参数之间的关系。在此基础上，将非圆形截面转换为等效圆形截面，并基于有效约束区域和非有效约束区域的讨论，研究了倒角半径和截面高宽比对等效围压应力的影响。进一步地，在各组成部分受力分析中，创新性地将钢管分为主要提供围压应力的部分和主要承担竖向荷载的部分。基于上述讨论，建立了多种截面形状的钢管混凝土短柱轴心受压承载力统一计算方法。研究收集了来自21个独立研究者的258个试验数据，结果显示预测承载力与试验承载力的平均比值为0.979。此外，所提出的计算方法对方形/矩形截面和其他截面显示出相似的精度，解决了根据Eurocode 4或ACI 318-19规范对不同截面预测结果精度不一致的问题。