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摘要
为研究圆中空夹层钢管混凝土叠合柱的轴压力学性能并提出轴压承载力设计方法，以含中空夹层钢管混凝土率和截面直径为参数，对10个圆中空夹层钢管混凝土叠合短柱进行轴压试验，考察试件的破坏过程、破坏模态、纵向应变和横向变形系数的发展规律，明确影响轴压刚度、强度系数和延性系数的关键因素；采用ABAQUS软件建立有限元模型，在验证模型可靠性的基础上，对试件进行受力全过程分析、接触应力分析和参数分析，进而提出圆中空夹层钢管混凝土叠合短柱轴压承载力的设计方法。研究结果表明：在轴压作用下，各组成部件能够协同变形、共同受力；增大中空夹层钢管混凝土部件的约束效应系数可提升构件组合效应，提高钢筋混凝土部件的配箍特征值可改善试件的延性；当含中空夹层钢管混凝土率由0.5增大至0.6和0.7时，延性系数提高9.6%和18.7%；当截面直径由220 mm增大至260 mm和300 mm时，轴压刚度提高22.2%和43.8%；在极限荷载作用下，钢筋混凝土部件达到自身的轴压承载力，中空夹层钢管混凝土部件分担的内力小于其自身的轴压承载力，二者之间的接触应力可忽略不计；通过引入承载力折减系数而提出的轴压承载力设计方法可以有效预测圆中空夹层钢管混凝土叠合短柱的轴压承载力。
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单位沈阳建筑大学; 土木工程学院
