浙江至德鋼業(yè)有限公司對(duì)近年來薄壁不銹鋼管輕質(zhì)混凝土柱受壓性能的相關(guān)研究工作進(jìn)行了簡(jiǎn)介，整理出一些有關(guān)薄壁鋼管局部屈曲和極限承載力的計(jì)算方法，最后提出薄壁鋼管輕質(zhì)混凝土柱受壓性能進(jìn)一步的研究方向。薄壁不銹鋼管輕質(zhì)混凝土中的“薄壁鋼管”是指徑厚比或?qū)捄癖却笥诳珍摴芫植糠€(wěn)定限值的1.5倍或者厚度小于3mm的鋼管。采用含鋼率相對(duì)更低的薄壁不銹鋼管混凝土可以更好地落實(shí)我國(guó)在建筑中合理使用鋼材的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，進(jìn)一步提高鋼材的利用效率，減少鋼材用量，降低工程造價(jià)。另外，為了適應(yīng)工程結(jié)構(gòu)輕質(zhì)、高強(qiáng)的發(fā)展要求，輕質(zhì)混凝土的應(yīng)用前景日益廣闊。輕質(zhì)混凝土自重輕，但同時(shí)也有強(qiáng)度低、彈性模量較小的缺點(diǎn)。薄壁鋼管和輕質(zhì)混凝土之間的相互約束作用，可以使薄壁鋼管的局部屈曲得以延緩，同時(shí)亦可改善輕質(zhì)混凝土的受壓性能。在輕型結(jié)構(gòu)中應(yīng)用薄壁鋼管輕質(zhì)混凝土構(gòu)件可以充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)點(diǎn)。近幾年來，薄壁鋼管輕質(zhì)混凝土柱受壓性能的相關(guān)研究有了一定進(jìn)展，本文從薄壁鋼管混凝土、鋼管輕質(zhì)混凝土、薄壁鋼管輕質(zhì)混凝土三個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行綜合論述。

一、薄壁不銹鋼管混凝土柱受壓性能的研究進(jìn)展

 劉武通等通過3根等尺寸薄壁不銹鋼管混凝土柱的靜力試驗(yàn)，研究了套箍系數(shù)、偏心率對(duì)鋼管混凝土柱力學(xué)性能的影響，試驗(yàn)結(jié)果顯示：偏心率越小，薄壁不銹鋼管縱向應(yīng)變所對(duì)應(yīng)的環(huán)向應(yīng)變?cè)酱螅摴軐?duì)混凝土的套箍效應(yīng)越明顯，承載力越高，橫向變形能力越差。另外，通過承載力試驗(yàn)值與根據(jù)幾本規(guī)程所得計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析，建議優(yōu)先選用規(guī)程CECS 28:2012作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

 劉慶施等以含鋼率、核心混凝土強(qiáng)度、礦渣塊體取代率為參數(shù)進(jìn)行了12根薄壁不銹鋼管礦渣混凝土短柱的軸壓試驗(yàn)，分析了各個(gè)試件的破壞過程，探討了各參數(shù)對(duì)軸壓承載力的影響程度。試驗(yàn)結(jié)果表明：所有試件均發(fā)生了剪切破壞，且都有較高的承載力和后期變形能力；核心混凝土強(qiáng)度、含鋼率、礦渣塊體取代率對(duì)承載力的影響程度依次降低。侯紅偉等闡述了薄壁矩形鋼管混凝土軸壓柱的局部屈曲性能；并假設(shè)鋼管壁的內(nèi)側(cè)受到混凝土的徑向壓力，在非加載邊受到彈性約束，得到了軸壓作用下矩形鋼管混凝土柱的臨界寬厚比公式。

 賴伶通過薄壁不銹鋼管混凝土柱軸壓試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：加勁鋼管混凝土試件局部屈曲現(xiàn)象的產(chǎn)生一般晚于無肋鋼管混凝土，局部屈曲的發(fā)展速度與加勁肋剛度成反比；對(duì)于未充分加肋試件，板件在達(dá)到極限承載力之前產(chǎn)生屈曲變形；試件截面的寬厚比越小，在達(dá)到極限承載力后的下降段越平緩；加載方式對(duì)薄壁方鋼管混凝土軸壓承載力影響較大。

 張鳳杰等對(duì)9根不同鋼材強(qiáng)度、不同鋼管厚度、不同試件高度的圓鋼管混凝土柱試件進(jìn)行了試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明：薄壁不銹鋼管混凝土柱的延性隨含鋼率的提高而增強(qiáng)；在達(dá)到極限承載力后有明顯的荷載下降段，直至達(dá)到某一荷載值后持續(xù)變形，持載一段時(shí)間后均表現(xiàn)為試件變形突然增大而失效；規(guī)程CECS 28:2012的相關(guān)公式依然適用于薄壁圓鋼管混凝土柱構(gòu)件，但計(jì)算結(jié)果較保守。

二、鋼管輕質(zhì)混凝土柱受壓性能研究進(jìn)展

 韓帥進(jìn)行了24根鋼管微膨脹輕骨料混凝土短柱軸壓試驗(yàn)，通過試驗(yàn)結(jié)果分析得知：試件的組合強(qiáng)度和剛度隨含鋼率和混凝土強(qiáng)度的提高而增大；摻加適量膨脹劑能夠增強(qiáng)鋼管對(duì)輕骨料混凝土的緊箍作用，進(jìn)一步提高承載力。另外，通過數(shù)據(jù)擬合得出三向應(yīng)力狀態(tài)下微膨脹輕骨料混凝土的強(qiáng)度準(zhǔn)則。王新堂等分析了膨脹劑摻量、含鋼率、受火條件對(duì)鋼管自應(yīng)力陶粒混凝土短柱火災(zāi)后力學(xué)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：自應(yīng)力大小對(duì)火災(zāi)后承載力的影響程度與含鋼率有關(guān)，初始自應(yīng)力對(duì)含鋼率較低試件的火災(zāi)后性能的改善效果更加顯著；含鋼率越高，火災(zāi)后鋼管自應(yīng)力陶?；炷凛S壓短柱延性越好。

 傅中秋等較為深入地探討了偏心率對(duì)鋼管輕集料混凝土柱受壓性能的影響。其試驗(yàn)結(jié)果表明：偏心率越大，鋼管輕集料混凝土柱縱向應(yīng)變發(fā)展速度越快；試件破壞時(shí)橫截面的受壓區(qū)高度隨偏心率增大而減小，中和軸逐漸向偏心一側(cè)移動(dòng)；鋼管輕集料混凝土延性隨偏心率增大而增大；偏心率與整體穩(wěn)定性對(duì)承載力的影響相互獨(dú)立。該學(xué)者還對(duì)鋼管輕集料混凝土軸壓柱受力性能受長(zhǎng)細(xì)比的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：長(zhǎng)細(xì)比越小，塑性變形越明顯，材料強(qiáng)度發(fā)揮越充分；其它參數(shù)條件相同時(shí)，承載力隨長(zhǎng)細(xì)比的增大而減小。

三、薄壁不銹鋼管輕質(zhì)混凝土柱受壓性能研究進(jìn)展

 目前，在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)體系中同時(shí)采用薄壁鋼管和輕質(zhì)混凝土兩種材料的相關(guān)資料仍然較少。肖海兵等運(yùn)用統(tǒng)一強(qiáng)度理論，推導(dǎo)出三向應(yīng)力狀態(tài)下薄壁不銹鋼管的縱向抗壓強(qiáng)度公式；另外，在考慮輕骨料混凝土與普通混凝土多軸強(qiáng)度準(zhǔn)則的差異性的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出薄壁不銹鋼管輕質(zhì)混凝土軸壓短柱承載力的計(jì)算公式。馮濤等中對(duì)不設(shè)肋、設(shè)直肋、設(shè)斜肋薄壁方鋼管輕質(zhì)混凝土軸壓短柱展開有限元分析，得出結(jié)論：設(shè)肋可有效提高薄壁不銹鋼管輕質(zhì)混凝土軸壓短柱承載力；鋼管厚度對(duì)薄壁方鋼管輕質(zhì)混凝土軸壓短柱承載力的影響較大；薄壁方鋼管輕質(zhì)混凝土軸壓短柱中混凝土強(qiáng)度對(duì)承載力的影響不如薄壁方鋼管普通混凝土短柱明顯。

四、薄壁不銹鋼管輕質(zhì)混凝土受壓構(gòu)件的研究展望

 約束效應(yīng)略低的薄壁不銹鋼管與抗壓強(qiáng)度略低的輕質(zhì)混凝土相配合，可達(dá)到充分利用兩種材料強(qiáng)度的目的，適用于對(duì)受壓承載力要求較低而對(duì)構(gòu)件自重敏感的結(jié)構(gòu)中，有較好的應(yīng)用前景。目前對(duì)薄壁不銹鋼管輕質(zhì)混凝土受壓構(gòu)件的研究仍不充分，兩種材料的最優(yōu)搭配比例和設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化取值、提高長(zhǎng)柱和中長(zhǎng)柱極限承載力的構(gòu)造措施及相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論、火災(zāi)后性能評(píng)估等方面的研究仍然欠缺，是未來需要研究的方向。