【摘 要】
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内嵌H型钢-钢管混凝土柱不仅具有构造简单、施工方便和抗火性能好等特点,且具有承载力和刚度大、延性和抗连续性倒塌能力强等优点。目前针对内嵌H型钢-钢管混凝土柱的受压和受弯承载力研究较多,但针对压-弯-扭往复作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱的抗震性能研究较少,因而本文针对压-弯-扭往复作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱进行了抗震性能试验,并运用力学理论推导了钢和混凝土的复合强度计算式和压-弯-扭作用下内嵌H
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内嵌H型钢-钢管混凝土柱不仅具有构造简单、施工方便和抗火性能好等特点,且具有承载力和刚度大、延性和抗连续性倒塌能力强等优点。目前针对内嵌H型钢-钢管混凝土柱的受压和受弯承载力研究较多,但针对压-弯-扭往复作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱的抗震性能研究较少,因而本文针对压-弯-扭往复作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱进行了抗震性能试验,并运用力学理论推导了钢和混凝土的复合强度计算式和压-弯-扭作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱的承载力计算公式,取得了以下主要研究成果:（1）开展了不同截面形式、长细比和压-弯-扭作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱的拟静力往复加载试验,得到了压-弯-扭作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱的破坏形态、滞回特性、承载力骨架曲线及关键力学特征、刚度退化和耗能能力;分析了压-弯-扭作用下内嵌H型钢钢管混凝土的承载力、刚度和耗能能力及其影响因素。该成果可运用于分析压-弯-扭作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱的破坏机理及其相互关系。（2）基于试验破坏形态分析了压-弯-扭作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱截面钢、混凝土和H型钢的应力分布规律,得出了压-弯-扭作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱的破坏机理。（3）分析了二维纯剪、压剪、拉剪应力状态和二维双向拉应力或拉压应力状态下钢和混凝土的初始平面应力与主应力及其相互关系;结合最大剪应力理论（Tresca屈服准则）和最大畸变能理论（R.von Mises理论）推导了二维纯剪、压剪、拉剪应力状态和二维双向拉应力或拉压应力下钢的复合强度及其相关关系,并结合莫尔-库伦屈服理论推导了二维纯剪、压剪、拉剪应力状态和二维双向拉应力或拉压应力下混凝土的复合强度及其相关关系。该成果可为压-弯-扭作用下内嵌H型钢钢管混凝土的复合承载力计算式提供钢和混凝土的复合强度。（4）分析了压-弯-扭作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱截面的正应力和剪应力分布,运用数学积分方法推导了压-弯-扭作用下内嵌H型钢-圆钢管混凝土柱和内嵌H型钢-方钢管混凝土柱的复合承载力计算式及压-弯-扭复合承载力相关关系。该成果可直接用于计算不同轴压比和扭弯比的压-弯-扭作用下H-CFST柱的复合承载力。（5）分析了压-弯-扭作用下内嵌H型钢钢管混凝土的刚度影响因素,得到了内嵌H型钢-钢管混凝土柱的弹塑性压-弯-扭刚度衰减机理及表达式。该成果可用于压-弯-扭作用下内嵌H型钢钢管混凝土的刚度设计和变形控制。
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