中空夹层钢管混凝土柱力学性能研究综述
安国青1,2*,刘苏文1,宗钟凌1,2,兰宗鑫1
(1.江苏海洋大学 土木与港海工程学院,江苏 连云港 222005; 2. 江苏省海洋工程基础设施智能建造工程研究中心,江苏 连云港 222005)
摘 要: 中空夹层钢管混凝土(Concrete-Filled Double-Skin Steel Tube,CFDST)因具有重量轻、抗弯性能好、高耗能等显著优势,在风电塔筒、输电塔架、桥墩和海洋平台支架柱等对抗弯性能要求较高的结构中应用广泛。首先,结合建筑垃圾资源化利用与建筑材料高性能化的行业发展需求,基于高强钢与再生混凝土(Recycled Aggregate Concrete,RAC)大量用于实际工程并能有效降低钢材与天然骨料用量的背景,提出了锥形中空夹层高强钢管再生混凝土(Recycled Aggregate Concrete-Filled High-Strength Double- Skin Steel Tube,RAC-FHDST)新型组合构件。其次,为阐明该类新型组合构件力学性能研究的必要性与迫切性,系统地梳理和分析了普通CFDST、中空夹层钢管再生混凝土(RAC-FDST)和中空夹层高强钢管混凝土(高强钢CFDST)的力学特性研究进展,并总结了现有研究的不足以及该类新型组合构件的未来研究方向。研究结果表明,目前已对普通CFDST和大空心率CFDST构件力学性能进行了系统研究,而对锥形RAC-FHDST柱的研究仍存在明显不足且缺乏相关设计方法。RAC的使用对CFDST短柱的破坏形态与压弯构件的极限承载力影响较小,高强钢与夹层混凝土协同工作性能良好且能为混凝土提供有效的约束作用。该研究成果可为锥形RAC-FHDST柱的试验设计与理论分析提供重要参考依据,对推动该类新型组合结构的标准化与工程应用具有指导意义。
关键词: CFDST; RAC; 高强钢; 力学性能; 研究进展; 研究展望
基金项目: 江苏省重点研发计划项目(BE2021681);江苏海洋大学“海州湾英才”创新计划项目(KQ25018);企业委托横向课题(JOUH24504)
引文格式: 安国青,刘苏文,宗钟凌,等. 中空夹层钢管混凝土柱力学性能研究综述[J]. 市政技术,2025,43(9):10-20. (AN G Q,LIU S W,ZONG Z L,et al. Review on the mechanical behaviors of concrete-filled double-skin steel tubular columns[J]. Journal of municipal technology,2025, 43(9):10-20.)