外套螺栓连接钢管夹层混凝土加固柱轴压力学性能数值模拟

作者：倪赛雄; 陈兆荣; 郭朋鑫; 蔡健; 蔡志立; 左志亮; 陈庆军; 梁泳锋

来源：施工技术, 2023, 52(22): 41-51.

• 加固柱
• 钢管
• 混凝土
• 螺栓
• 轴压性能
• 数值模拟

为解决外套钢管夹层混凝土加固柱施工时需对2个半圆钢管进行焊接，工作量大、有焊接残余应力等问题，提出对2个半圆钢管采用高强螺栓连接的外套钢管夹层混凝土加固柱。建立29个有限元模型，研究高强螺栓尺寸、螺栓间距、钢管厚度、钢管强度对采用螺栓连接的外套钢管加固柱轴压性能的影响，并提出钢管螺栓连接设计方法和加固柱轴压承载力计算方法。研究结果表明：加固后，柱的承载力提高2.34～3.07倍，外套螺栓连接钢管加固柱与外套焊接连接钢管加固柱的承载力比值大于0.98;所提出的螺栓连接单元环向拉力计算公式与有限元模拟的计算结果吻合良好；高强螺栓在达到极限承载力时按承压型螺栓设计，轴压承载力按0.95倍的外套焊接连接钢管夹层混凝土加固柱计算，设计结果偏安全。

• 单位
  华南理工大学; 中建五局第三建设有限公司