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随着超高层建筑结构高度越来越高,结构自重对结构设计影响比重越来越大,为支撑上部结构,底部柱子截面越来越大。为减小构件截面面积,实际工程采用高强混凝土代替传统普通混凝土。但高强混凝土在工程实践中带来了配箍率高、造价高、钢筋笼绑扎困难、浇筑质量难以保证等一系列问题。近年来,部分学者通过往混凝土中添加钢纤维或合成纤维来抑制高强混凝土的爆裂,在一定程度上改善了高强混凝土的脆性和变形能力,但是掺入钢纤维会使带有粗骨料的高强混凝土工作性能无法保证,同时,外掺纤维量受限的高强混凝土构件仍存在延性不足等问题。因此,本文提出一种新型的型钢-超高性能混凝土(UHPFRC)组合构件截面形式。这种组合构件采用外掺钢纤维的超高性能混凝土,可以实现超高的极限承载能力,大大降低配箍率,甚至取消配箍,在保证了具有足够的承载力同时,大大提升了现场构件的可施工性。由于截面核心放置了型钢,组合柱构件具有较好的延性。本文从型钢-超高性能混凝土组合构件组合作用特征出发,主要研究了两个问题:超高性能混凝土与型钢的粘结滑移性能;型钢-超高性能混凝土组合柱在轴压作用下的力学性能。具体而言:1)研究超高性能混凝土与型钢的粘结滑移性能,即研究超高性能混凝土与型钢的组合效应问题。本文对12根型钢-超高性能混凝土柱进行型钢轴心推出试验。通过观察试验过程中试验柱的破坏模式、裂缝分布等,采集加载过程的荷载数据、型钢滑移数据、型钢应变等数据,比较混凝土种类(普通混凝土、高强混凝土、超高性能混凝土)、纤维含量、锚固长度、横向配箍率以及混凝土保护层厚度对型钢-混凝土的粘结性能的影响,分析粘结应力沿锚固长度分布的规律,拟合型钢-超高性能混凝土特征粘结强度的预测模型,提出超高性能混凝土-型钢粘结滑移本构模型。2)型钢-超高性能混凝土组合结构在轴压作用下的力学性能是型钢-超高性能混凝土组合结构最基本的力学表现,可以初步验证这种新型组合结构的可行性。本文对9根型钢-超高性能混凝土组合柱进行轴心抗压试验,通过观察试验过程中组合结构柱的破坏模式,裂缝情况,分析采集到的荷载数据,加载端位移数据,材料应变数据等,探究混凝土种类(普通混凝土、高强混凝土、超高性能混凝土)、纤维含量、横向配箍率对型钢超高性能混凝土组合柱的轴压力学性能的影响,研究目前规范的组合柱承载能力计算理论对型钢-超高性能混凝土组合柱承载能力的适用性,量化并评估型钢-超高性能混凝土组合柱的延性。