摘要
摘要
中空夹层钢管再生混凝土柱是国内外专家近年来探讨的一种新型组合结构，
其中再生混凝土不仅可以从根本上解决建筑垃圾对环境的影响，循环利用建筑废
料，还可以使河沙、山石肆意开采问题得到缓解；由于再生混凝土存在较多缺陷，
故在实际工程推广中阻力较大，近年来开始将钢管与再生混凝土相结合，来弥补
再生混凝土的一些缺点，二者相互作用、取长补短；中空夹层钢管含砖粒再生混
凝土组合构件，是将内外两个钢管轴心重合放置，并将再生混凝土浇筑到两钢管
夹层中；其具有节点连接简单、抗震性能好、自重较普通混凝土柱轻等优点。基
于此，本文对含砖粒再生混凝土和方中空夹层钢管组合的新构件形式进行研究，
通过试验和理论两方面对方中空夹层钢管含砖粒再生混凝土短柱的受力性能进行
分析，研究各试件力学性能在不同参量下的变化，研究内容主要如下：
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（）以根方钢管含砖粒再生混凝土短柱为主体，进行单调轴向加载试验，
通过调整再生粗骨料取代率、加载偏心距、截面类型，来观察试件在加载过程中
的变化和试件的破坏最终形态；并通过提取实测数据，获取各试件极限承载能力、
荷载与试件位移及应变之间的关系；同时利用上述试验成果分析各参数变化时对
试件力学性能产生的影响。试验研究发现：本文试件在试验中的受力过程与内置
普通混凝土的钢管组合试件相似，二者具有基本一致的受荷过程和破坏特征，试
件的外部方钢管首先达到屈服，破坏部位发生外钢管屈曲现象，屈曲部位的核心
再生混凝土发生破碎，各试件后期均表现出较好的延性；对试件承载力表现出不
利影响的因素有：偏心距和含砖粒再生混凝土取代率的增加；并且在各变化参数
中，偏心距对承载力表现出的不利影响较大，承载力降幅最大为34.2%。
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（）在试验的基础上，对试验中个试件进行有限元建模分析，最终呈现了
部件破坏特征、应力变化规律和不同阶段的分布云图及承载力性能；经对比发现，
仿真模型的变形特征及荷载位移曲线与实测结果基本一致，证明了本文有限元模-
型建立的合理性。进而为了对方中空夹层钢管再生混凝土短柱受力性能分析更加
全面，对试件变化参数进行拓展分析，建立了12个不同参数的有限元模型进行计
算研究。
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（）在现有公式的基础上，运用有效宽度法，分析了方钢管局部屈曲对试件
承载能力的不利影响，将本文数据进行回归分析，得到方中空夹层钢管再生混凝
k?
土提高系数和钢管约束效应之间的线性关系，进而对计算方钢管含砖粒再生混
凝土短柱承载力的方法进行了确定，并引入偏心距对承载力的不利影响系数，所
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得计算表达式精度符合要求，可为实际工程中类似构件承载力计算提供参考。
关键词：方中空夹层钢管再生混凝土短柱；含砖粒再生混凝土；含砖粒粗再生骨
料取代率；受力性能；有限元分析
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Recycledconcrete-filleddouble-skinsteeltubecolumnwasanewtypecomposite
structurewhichwasdiscussedbyprofessorsathomeandabroadinrecentyears.
Recycledconcretecannotonlyfundamentallysolvetheimpactofconstructionwasteon
theenvironment,butalsorecycleconstructionwaste,sothattheproblemofriversand,
rockminingcanbealleviated.Becauserecycledconcrete