RU-NC组合短柱轴压受力性能研究

作者：黄卿维; 王思睿; 黄伟^*; 陈宝春; 韦建刚; 陈庆熠

来源：湖南大学学报(自然科学版), 2022, 49(11): 137-149.

DOI：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022124

• 超高性能混凝土
• 配筋UHPC管
• 组合柱
• 轴向受压
• 模型试验
• 有限元分析
• 承载力算法

由配筋的超高性能混凝土（Reinforced Ultra-high Performance Concrete,RU）圆管与普通混凝土（Normal Concrete,NC）芯柱组成的RU-NC柱是一种新型组合结构.为探讨RU-NC组合短柱轴压性能与承载力计算方法，以UHPC圆管壁厚、箍筋间距和钢纤维体积掺量为参数，开展了RU-NC组合短柱轴压试验，同时进行了由超高性能混凝土（U）圆管与普通钢筋混凝土（Reinforced Concrete,RC）芯柱组成的U-RC组合短柱对比试验.在此基础上，基于ABAQUS软件建立有限元模型开展数值分析.结果表明，RU-NC组合短柱轴压受力全过程分为弹性阶段、带裂缝工作阶段和钢筋屈服阶段，RU圆管与螺旋箍筋均对核心混凝土具有一定约束作用，组合短柱破坏模式为RU圆管与核心混凝土被压溃、螺旋箍筋拉断；与U-RC组合短柱相比，将钢筋笼从核心混凝土移至UHPC圆管的RU-NC组合短柱具有更好的抗裂性能和延性以及更高的极限承载力；随着UHPC圆管壁厚和UHPC抗拉强度的增加，RU-NC组合短柱承载力大致呈线性增长趋势；随着箍筋间距的减小，承载力呈非线性增长趋势；采用现行规范与已有文献算法无法精确计算RU-NC组合短柱的极限承载力，基于RU圆管约束混凝土的理论分析，提出了RU-NC组合短柱轴压承载力算法，计算值与试验结果比值的均值为0.984，方差为0.005 3，精度较高，可为将来该新型组合结构的设计与应用打下基础.

• 单位
  土木工程学院; 福建工程学院; 福州大学