钢-竹组合工字形柱轴压性能试验研究

为研究钢-竹组合工字形轴心受压构件性能,设计制作了18根工字形柱试件,以含钢率与长细比为基本参数,对其进行了轴压试验,观测了试件的破坏形态和变形特征,分析了各参数对试件轴压性能的影响规律,得到了组合柱在轴压荷载作用下的荷载-位移关系,基于钢材与竹材本构关系使用纤维模型法推演了荷载-位移全过程曲线。通过分析组合柱的屈服条件推导了组合柱屈服荷载计算式,基于叠加原理和极限平衡理论提出了承载力计算方法,并将承载力计算值与试验值进行了对比分析。结果表明:钢-竹组合工字形柱整体性高,具有良好的承载能力和变形能力;试件的破坏形态主要表现为竹板竖向劈裂、胶合面脱胶及薄壁型钢局部屈曲;轴心受压承载力随含钢率的增大而显著提高,随长细比的增大而降低;由纤维模型法绘制的荷载-位移计算曲线与试验曲线表现出较高的吻合度,可用于分析钢-竹组合柱轴压荷载作用下变形发展趋势;屈服荷载与极限荷载计算值与试验值平均相对误差均小于10%,说明建立的计算模型具有较高的精度,适用于预测钢-竹组合工字形柱承载力。