关于双C型截面部分包裹复合材料柱的轴向压缩性能的研究 周明 秦玲玲 文晓东 王飞凡 翁功伟

《Materials》：Research on the Axial Compression Performance of Double C-Section Partially Encased Composite Columns Ming Zhou, Linglin Qin, Xiaodong Wen, Feifan Wang and Gongwei Weng

　　

摘要

为了研究部分包裹的复合材料双C型截面（DCPEC）柱的轴向压缩性能，设计并测试了10个DCPEC试件和2个背靠背的裸钢C型截面试件。研究了关键参数（包括钢壁厚度、构件细长比、双C型截面的连接类型以及连接密度）对失效模式、荷载-位移响应和极限承载能力的影响。测试结果表明，在其他条件相同的情况下，螺栓连接的柱的极限承载能力比焊接连接的柱高出8.4%。当钢壁厚度从2.0毫米增加到3.0毫米时，极限承载能力提高了约16%；相反，当细长比从25.98增加到41.57时，极限承载能力降低了约30%。随后在ABAQUS中建立了一个有限元模型，并通过与实验结果进行对比进行了验证。数值分析进一步证实，增加细长比会降低轴向承载能力，而增加钢壁厚度可以提高构件的抗压性能。研究结果表明，所提出的DCPEC柱能够有效发挥冷成型薄壁钢与轻质骨料混凝土之间的复合效应，从而提高轴向抗压性能，并在工程应用中展现出良好的潜力。