加劲方钢管混凝土柱是一种新型结构构件,沿柱纵向每隔一定间距设置横向加劲钢筋,延缓和限制了钢管鼓曲,从而提高钢管对混凝土的约束作用。目前对于加劲钢管混凝土柱常温下的力学性能研究已日趋成熟,而火灾后力学性能研究却未见报导。实际火灾中建筑结构或构件多为非均匀受火,构件截面温度分布区别于四面均匀受火,不同受火边界条件对构件整体温度影响从而产生材料力学性能分布和损伤程度的不同,因此不同受火方式使加劲钢管混凝土柱产生附加偏心距,构件的受力机理和抗火性能与四面均匀受火情况有较大差异。为合理评估火灾后加劲钢管混凝土结构的损伤程度,为该类构件火灾后损伤评估和修复加固提供建议,开展了非均匀受火后加劲薄壁方钢管混凝土短柱轴压力学性能研究,主要研究工作与成果包括:(1)进行1个常温和7个ISO 834标准火灾作用后加劲薄壁方钢管混凝土短柱轴压试验,其主要参数为升温时间、受火方式和有无加劲钢筋。测得ISO 834标准升、降温过程中加劲薄壁方钢管混凝土截面测点温度-时间曲线关系、荷载-位移关系曲线、钢管荷载-纵、横向应变关系曲线、试件火灾后剩余承载力和破坏模式。分析试验结果发现,试件的剩余承载力随着升温时间和受火面的增加逐渐降低,加劲钢筋的设置能有效提高构件承载力和延性。(2)利用有限元软件ABAQUS建立了非均匀受火后加劲薄壁方钢管混凝土短柱温度场和力学场模型,并验证了模型的可靠性;分析了升温时间、受火方式、加劲钢筋纵向间距、截面边长、材料强度、含钢率等因素对火灾后加劲薄壁方钢管混凝土短柱剩余力学性能影响规律。(3)基于参数分析,提出了加劲薄壁方钢管混凝土短柱常温下极限承载力简化计算公式;提出了单面、相对两面、三面和四面均匀受火后加劲薄壁方钢管混凝土短柱剩余承载力计算公式。该论文有图58幅,表9个,参考文献100篇。