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中空夹层钢管混凝土柱是近些年学者研究的一种新型钢管混凝土,具有普通钢管混凝土柱优点的同时,又有自重轻、截面展开、抗弯刚度大等新特点。从建设资源节约型、环境友好型社会这一国家战略背景出发,基于华南理工大学和本校在废弃混凝土构件的回收再利用问题上对钢管再生块体混合构件的初步研究,本文结合废弃混凝土构件再利用问题和薄壁方形中空夹层钢管这一新型结构形式,对方形中空夹层钢管混凝土短柱采用了试验与理论相结合的方法,研究了其轴心受压性能。具体开展了以下几方面的工作:(1)综述了钢管再生块体混合构件和中空夹层钢管混凝土构件在国内外的研究现状,论证了薄壁方形中空夹层钢管再生块体混合柱的合理性。(2)分别以宽厚比、空心率、再生块体取代率等为主要变化参数,对12个薄壁方形钢管再生块体混合短柱进行了单调轴压加载下的试验研究,考察各主要参数对试件力学性能的影响规律。研究结果表明:所有试件表现出较好的延性和后期承载能力。宽厚比为72时,试件表面产生连续的鼓曲破坏,宽厚比为120时,试件表面产生局部屈曲破坏;混合比相同时,宽厚比为72方形中空夹层钢管混凝土试件与方形实心钢管混凝土试件的轴压承载力接近,混合比为0时,方形中空夹层钢管混凝土试件宽厚比为120时比相同尺寸方形实心钢管混凝土试件承载力提高16%;当新、旧混凝土抗压强度相近,混合比25%时宽厚比为120的薄壁方形中空夹层钢管混凝土试件的轴压承载力比薄壁方形实心钢管混凝土试件提高18.8%。(3)基于现有规范的计算公式,采用有效宽度法,考虑了由于薄壁方形钢管发生局部屈曲破坏对构件极限承载能力的不利影响,对本文试验数据进行分析回归,推出薄壁方形中空夹层钢管再生块体混合短柱的轴压承载力表达式,计算结果与试验结果吻合较好。(4)考虑材料的非线性和几何非线性,利用大型有限元分析软件ANSYS10.0,通过合理的建模、网格划分和加载方式,模拟方形中空夹层钢管混凝土短柱轴心受压试验的全过程,得出薄壁方形中空夹层钢管混凝土柱的极限承载力,模拟结果与试验结果吻合良好,证明了有限元分析方法的可行性。