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预制混凝土管柱,即在预制的混凝土管中浇注混凝土,二者共同承担荷载,用作建筑物、构筑物的受力构件,预制混凝土管既做模板又做受力构件。具有标准化生产、质量可靠,采用高强混凝土、承载力高,拼装施工、施工效率高,柱外表采用清水混凝土、避免二次装修,节省模板、节约钢材,耐高温,耐腐蚀、造价低、用途广泛等特点。本文在混凝土本构关系、钢筋本构关系及二者相互作用关系现有研究成果基础上,根据箍筋约束混凝土基本理论、混凝土损伤理论等,建立了混凝土弹塑性损伤模型,用ABAQUS软件,对预制混凝土管短柱的承载力和变形进行了非线性有限元研究。提出了预制混凝土管短柱极限承载力计算公式和简化计算公式;提出了预制混凝土管约束管芯混凝土抗压强度、相应峰值应变计算公式和应力-应变全曲线方程;指出承载力简化提高系数在1.05~1.3之间;管壁厚、配箍特征值、箍筋间距三个主要影响因素中,配箍特征值影响承载力和管芯混凝土抗压强度、相应峰值应变最大,壁厚、箍筋间距其次;短柱随管芯混凝土强度提高、体积配箍率增大、壁厚增厚、箍筋间距变小,极限承载力分别提高10%~40%、10%~30%、10%~20%、10%~30%左右,增加的幅值逐渐变小;约束混凝土抗压强度随体积配箍率增大、壁厚增厚、箍筋间距变小分别提高20%~60%、20%~50%、5%左右,增加的幅值逐渐变小;峰值应变随着体积配箍率增大、壁厚增厚逐渐增大,幅值在0.002~0.004之间;预制混凝土管约束管芯混凝土应力-应变全曲线与现有研究结论和特征相符。中长柱承载力和变形研究中指出,理想轴压中长柱(长细比小于20)承载力与短柱相同,柱中无侧向位移即无挠度,柱中横向应变为纵向应变的0.3~0.5倍,即计算泊松比为0.3~0.5,随管芯混凝土强度提高、壁厚增大、体积配箍率增大,逐渐变小。轴向极限承载力受偏心距影响较大,承载力-弯矩关系符合混凝土构件弯压破坏的规律和特征。中长柱弯压受力,存在二次弯矩效应,影响因素多,弯矩效应比较复杂。根据拟静力实验方法、引入损伤因子,单向水平加载,短柱柱顶最大位移、承载力在轴压比为0、0.2时,分别为30-40mm、60-80mm,60-70kN、135-145kN,与预制混凝土空心管相比,分别提高20%、25%,25%、30%左右,延性系数均大于6;反复加载时,滞回曲线饱满,骨架曲线良好,承载力退化系数在0.95~0.98之间。