钢管煤矸石混凝土轴压短柱极限承载力计算方法研究

为促进煤矸石在钢管混凝土结构中的应用,选取辽宁地区的煤矸石作为粗骨料,开展 6 根钢管混凝土和 12 根钢管煤矸石混凝土短柱轴压试验.根据构件破坏形式与荷载-应变曲线讨论材料强度、钢管约束和取代率对构件轴压承载力的影响规律,进行了设计参数与承载力的相关性分析,在此基础上,讨论规范 GB 50936-2014 和规程 T/CECS 625-2019 中的轴压短柱极限承载力计算方法对钢管煤矸石混凝土的适用性,给出圆钢管煤矸石混凝土短柱极限承载力计算公式的建议修正系数.结果表明:轴向压缩试验下构件呈现出局部鼓曲与剪切破坏形态;与钢管普通混凝土短柱相比,钢管对核心煤矸石混凝土具有更好的横向约束效应;相同取代率下提高套箍系数与含钢率将显著提升构件承载力,构件的轴压承载力随煤矸石取代率提升而降低,但最大降低幅度未超过11％:煤矸石粗骨料对承载力的相关系数为-0.33 且不具有显著性;现有的规范 GB50936-2014和规程T/CECS 625-2019 中相关计算方法适用于钢管煤矸石混凝土短柱,引入修正系数后承载力计算的平均相对误差在 3％以内.