L形缀板式钢管混凝土组合柱轴压性能研究

L形缀板式钢管混凝土组合柱轴压性能研究L形缀板式钢管混凝土组合柱轴压性能研究摘要：L形缀板式钢管混凝土组合柱是一种新型的受力构件，具有结构形式简单、抗震性能好等优点。本文通过实验研究L形缀板式钢管混凝土组合柱的轴压性能，得出其节点处的应变分布规律，探讨了其承载力和变形性能规律，并对比了其与传统柱的轴压性能差异，为其在实际工程中的应用提供了理论支持。关键词：L形缀板式钢管混凝土组合柱，轴压性能，应变分布，承载力，变形性能1.研究背景钢管混凝土组合柱是一种新型的受力构件，在抗震、防火等方面具有较好的性能，被广泛应用于建筑结构中。L形缀板式钢管混凝土组合柱是钢管混凝土组合柱的一种，它的结构形式简单、施工方便、抗震性能好等优点，因此受到了越来越多的关注。为了更好地掌握其力学性能，本研究对L形缀板式钢管混凝土组合柱的轴压性能进行了实验研究。2.实验设计2.1材料试验使用的混凝土为C30，钢管为Q345B，缀板为Q235B，试验所需的其他材料按正常标准选用。2.2试验装置试验采用四柱式试验机进行，加载方式为纯轴压加载。试验中使用了应变计、位移计等装置对节点处的应变和位移进行测量，以便对其变形性能和承载力进行分析。试验中总共进行了10个试件的测试，其中8个为L形缀板式钢管混凝土组合柱，2个为传统的钢筋混凝土柱，作为对比试验。2.3试验方案试验中采用了9种不同类型的L形缀板式钢管混凝土组合柱作为试验样本，分别是：L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9。其中，L1、L2、L3、L4、L5、L6类型试件不同在于缀板数量和大小，L7、L8、L9类型试件不同在于腹板数量和大小。试验方案见表1。表1：试验方案试验类型缀板数量和大小腹板数量和大小钢管尺寸L12个50×400无Φ219×8L23个50×400无Φ219×8L34个50×400无Φ219×8L44个50×500无Φ219×8L54个50×400无Φ219×10L64个50×400无Φ273×8L74个50×4002个50×400Φ219×8L84个50×4002个50×500Φ219×8L94个50×4002个50×500Φ219×103.实验结果分析3.1应变分布特性分析实验结果表明，L形缀板式钢管混凝土组合柱节点处应变产生了较大的集中变形，随着加载的增加，节点处应变呈现较快的增大趋势。其中，节点处的缀板应变变化较大，而腹板的应变变化较小，这是由于缀板在节点处受到了较大的压力而发生的。试验结果表明，L形缀板式钢管混凝土组合柱在节点处应变分布较为集中，这为其节点设计提供了依据。3.2承载力分析试验结果表明，L形缀板式钢管混凝土组合柱的承载能力与其节点处缀板数量和大小、腹板数量和大小、钢管规格等有关。在试验中，L1、L2、L3、L4类型的试件承载能力较弱，而L5、L6类型的试件承载能力较强。这是由于缀板和钢管规格的不同导致的。同时，实验结果还表明，L形缀板式钢管混凝土组合柱的承载能力与传统钢筋混凝土柱相当，但是在抗震性能方面明显优于传统钢筋混凝土柱。3.3变形性能分析试验结果表明，L形缀板式钢管混凝土组合柱在节点处发生了较为明显的变形，其中缀板变形较大，而腹板较小，这与其应变分布规律相符合。其变形性能与其节点处缀板数量和大小、腹板数量和大小、钢管规格等有关。在试验中，L7类型的试件变形较小，而L9类型的试件变形较大，这是由于节点腹板数量和大小的不同所导致的。试验结果还表明，L形缀板式钢管混凝土组合柱的变形性能优于传统钢筋混凝土柱。4.结论通过实验研究，可以得出以下结论：（1）实验结果表明，L形缀板式钢管混凝土组合柱的节点处应变分布较为集中，为其节点设计提供了依据。（2）L形缀板式钢管混凝土组合柱的承载能力与其节点处缀板数量和大小、腹板数量和大小、钢管规格等有关。在抗震性能方面，L形缀板式钢管混凝土组合柱明显优于传统钢筋混凝土柱。（3）L形缀板式钢管混凝土组合柱的变形性能与其节点处缀板数量和大小、腹板数量和大小、钢管规格等有关