Page 168 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 樊元帅，等： 压弯与撞击耦合作用后圆端形钢管混凝土柱的剩余力学性能 第 7 期

表 1 试件参数
Table 1 Specimen parameters
−1
试件编号 l/mm w/mm δ/mm L/mm v 0 /(m·s ) n 2e/l
L-0.1-0.5-7 0.1 0.5
L-0.2-0.5-7 0.2 0.5
L-0.1-0.3-7 250 100 3.75 1 500 7 0.1 0.3
L-0.3-0.3-7 0.3 0.3
L-0.3-0.5-7 0.3 0.5

如图 2 所示，将 2 个冷弯成型、带有坡口的 U 形钢板通过对接焊缝连接，偏心焊接端板并在其中心
位置处施加轴力以实现弯矩的施加，此时轴力作用点至混凝土横截面纵向形心轴（该轴过横截面形心且
与该面垂直）的距离即为试件的偏心距。钢材拉伸力学性能如表 2 所示，根据规范 GB 50081－2019 [15] ，
试验当天测得混凝土的弹性模量 E 和立方体的抗压强度 f 分别为 33.5 GPa 和 47.9 MPa。试件不同位置
u
c
c
处钢材的基本力学性能如表 2 所示，其中 f 、f 、E 和 s Δ 分别为抗拉强度、屈服强度、杨氏模量和伸长率。
u
y

Weld seam
Cold bending Welding
Steel plate
Eccentrically welded end plate
Eccentricity point of axial force application

Concrete pouring
Centroidal axis

图 2 圆端形钢管混凝土柱加工流程
Fig. 2 Fabrication process for RE-CFST columns

表 2 钢材的力学性能
Table 2 Mechanical properties of steels

δ/mm 位置 f u /MPa f y /MPa E s /GPa Δ/%
平直段 521 387 196 23
3.75
圆弧段 574 458 214 28
1.2 试验装置与加载过程

采用自主研发的 MDHR-2018 重型落锤试验机开展带偏心荷载的圆端形钢管混凝土柱抗侧向撞击
试验，通过调整落锤的释放高度获得不同的撞击能量。落锤质量为 521 kg，锤头形状为楔形，底面尺寸
为 300 mm×80 mm。剩余承载力试验采用两端带有刀口铰的 5 000 kN 压力机进行，以保证试件仅绕强轴
弯曲，沿试件跨中钢管处布置应变片，并在 1/4、3/4 和 1/2 柱高处共布置 3 个位移计，试验装置和测点的
布置如图 3 所示。试验过程中，采用 0.5 mm/min 的速率对试件进行位移控制加载，当其承载力下降至预
估承载力的 90% 时停止加载。

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