Page 169 - 《爆炸与冲击》2026年第3期
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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
Load
Impact
side
1
Displacement 4 2
transducer 3
Non-impact
side
Knife-edge
hinge
图 3 剩余承载力试验装置
Fig. 3 Residual bearing capacity test device
2 试验结果与分析
2.1 试件破坏形态
图 4 给出了典型试件 L-0.1-0.5-7 被撞击后
的破坏模态。试件以整体变形为主，撞击位置处
出现轻微的局部凹陷。在剩余承载力试验的加
载过程中，所有试件的破坏过程基本一致。加载
初期，由于试件跨中存在初始挠度，试件的跨中
挠度进一步发展。随着荷载的持续增大，钢管受
图 4 试件 L-0.1-0.5-7 被撞击后的破坏形态
撞击侧出现局部屈曲，同时听到混凝土被压碎的
Fig. 4 Post-impact failure pattern of specimen L-0.1-0.5-7
声响。当加载至极限荷载时，钢管局部屈曲愈发
明显，试件的整体变形加剧。随后，荷载缓慢下降，最终试件发生偏心破坏，破坏形态如图 5 所示。
L-0.1-0.5-7 L-0.2-0.5-7 L-0.3-0.3-7
L-0.3-0.5-7 L-0.1-0.3-7
图 5 试件受压后的破坏形态
Fig. 5 Failure patterns of specimens after compression
2.2 荷载-跨中位移曲线
图 6 给出了试件的荷载（N）-跨中侧向位移（u）曲线。可以看出，在加载初期，试件的跨中位移随荷载
的增大呈线性缓慢上升。随着荷载的不断增大，试件进入弹塑性阶段，曲线逐渐趋于平缓。当达到极限
承载力后，试件的侧向位移在二阶效应的影响下迅速发展，荷载-位移曲线下降缓慢，表现出较好的延性。
对比试件 L-0.1-0.3-7 和 L-0.3-0.3-7 可以发现，随着轴压比的增大，试件的极限承载力下降。当轴压比从
0.1 增大到 0.3 时，试件的极限承载力下降了 6.1%～7.7%。这是因为，较大轴压比引起的二阶效应显著削
弱了试件的抗弯刚度，导致试件撞后残余变形增大，剩余承载力降低。此外，随着偏心率的增大，试件的
极限承载力也呈下降趋势。当试件 L-0.3-2e/l-7 系列的偏心率从 0.3 增大到 0.5 时，其极限承载力下降了
16.6%。这主要是因为较大偏心率下，试件的附加弯矩增大，导致受拉区混凝土开裂和钢管屈服提前发生。
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