活性粉末混凝土（RPC）可与钢管共同工作形成新型组合结构，在超高层建筑中推广钢管RPC是绿色建筑的重要发展方向，但关于圆钢管RPC柱静动力性能和设计方法的研究尚需完善。针对此问题，本项目在黑龙江省自然科学基金青年基金的资助下，完成了7根圆钢管RPC短柱的单调轴压力学性能试验、6根圆钢管RPC短柱循环轴压荷载作用下试验和9个圆钢管RPC柱的压弯滞回性能，分析了套箍系数、径厚比等参数对轴压试件荷载-应变曲线和破坏特征的影响规律；利用ABAQUS有限元软件，建立了圆钢管RPC柱有限元计算模型，揭示了套箍系数、核心RPC轴心抗压强度和钢材屈服强度等对钢管RPC柱力学性能的影响规律，提出了钢管RPC短柱轴压承载力计算公式。具体工作如下： 1、完成了7根圆钢管RPC短柱轴压性能试验，考察了截面尺寸、套箍系数对其受力性能的影响，获得了钢管RPC短柱的荷载-应变、荷载-位移曲线、破坏形态及极限承载力。结果表明：套箍系数在0.63~0.88时，试件荷载-位移曲线在到达峰值后出现下降段，呈现为剪切破坏；时，试件在到达极限荷载后承载力下降幅度明显减小或出现回升趋势，呈现为腰鼓形破坏。在达到极限荷载的85%之前，试件处于弹性阶段，钢管纵向应变大于横向应变；弹塑性阶段，钢管横向应变增加较快，钢管横向受拉屈服先于纵向受压屈服。随着轴压力增加，核心RPC的横向变形系数超过钢管的泊松比，致使钢管对RPC约束力逐渐增加，钢管屈服后环向应力迅速增大。 2、利用ABAQUS有限元软件，提出了核心RPC的塑性损伤模型参数的取值建议，实现了对圆钢管RPC短柱轴压受力全过程分析。研究了套箍系数、核心RPC轴心抗压强度和钢材强度对钢管RPC力学性能的影响规律：当套箍系数小于0.5时，钢管RPC柱荷载-位移曲线不存在强化段；当套箍系数大于0.5时，钢管RPC柱荷载-位移曲线出现强化段；当套箍系数达到1时，强化段极限荷载相对于承载力的提升将超过30%。当截面尺寸相同时，随核心RPC轴心抗压强度和钢材强度的提高，钢管对核心RPC的约束作用下降。基于试验和数值分析结果，建立了直径不大于1020mm的圆钢管RPC轴压短柱轴压承载力的计算公式。 3、完成了6根圆钢管RPC轴压短柱滞回性能试验，得到了循环荷载下钢管RPC短柱破坏模式和荷载-应变滞回曲线，分析了核心RPC应力-应变关系曲线，建立了有限元计算模型并进行对比分析，提出了预测圆钢管RPC短柱的极限抗压强度的计算公式。 4.开展了圆钢管RPC柱低周往复荷载下的拟静力试验研究，揭示了轴压比、径厚比、套箍系数等对极限承载力、骨架曲线、延性性能、耗散性能、刚度退化的影响规律，为抗震设计方法的提出提供了重要依据。

哈尔滨理工大学

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。