题目：多室式钢管混凝土组合L形构件轴压和纯弯力学性能研究

    用钢管混凝土异形柱来代替钢筋混凝土异形柱可以改善异形柱的受力性能，克服混凝土异形柱施工困难和抗扭性能差的缺点。多室式钢管混凝土组合L形构件是由三个方形或者一个方形、两个矩形钢管焊接组合成L形截面钢管，而后向其中浇筑混凝土形成。由于所用钢管为钢材厂生产的钢管型材，相较于其它形式钢管混凝土L形柱具有焊缝数量少，加工方便，成本低，质量易于保证的优点。在实际应用中，L形柱常用作角柱，一般处于双向偏压受力状态，而对其轴压和纯弯性能的研究是其双向偏压性能研究的基础。因此本文在已有的轴压力学性能实验研究的基础上，开展了L形多室式钢管混凝土组合构件轴压承载力和纯弯作用下力学性能的研究。研究工作主要包括以下几个方面：

（1） 多室式钢管混凝土组合L形柱轴压承载力的研究。利用ABAQUS软件建立有限元分析模型，改进钢材和混凝土相互作用关系使其更符合试验情况。与课题组前期轴压试验结果对比后，进行大量数值模拟。根据模拟结果进行数据拟合，以叠加理论为指导，在EC4规范给定的矩形钢管混凝土轴压承载力计算公式的基础上进行参数修正，最后给出适用于多室式钢管混凝土组合L形短柱的轴压承载力公式。

（2） 对多室式钢管混凝土组合L形构件进行纯弯力学性能的试验研究。试验包括试件材性试验和8个多室式钢管混凝土组合L形构件四点加载下的纯弯试验，构件的弯曲方向均为绕非对称主轴方向。试件设计时考虑了弯曲方向（即荷载作用在阳角和荷载作用在阴角肢翼两种情况）、钢管厚度和肢翼长度的影响。试验结果表明，随着钢管厚度和肢翼长度的增加，构件的抗弯承载力均有提高，而钢管厚度的增加对承载力影响更为显著；两种弯曲方向下的承载差别不大。受压过程中钢管截面符合平截面假定，且中性轴向受压区移动。

（3） 多室式钢管混凝土组合L形构件在纯弯荷载作用下的有限元分析。采用ABAQUS软件建立有限元模型。模拟的弯曲方向包括绕非对称主轴方向和对称主轴方向，绕对称轴方向弯曲的模拟结果与试验结果吻合较好。对于绕对称主轴方向弯曲的情况，分别讨论了含钢率、肢厚比及弯曲方向对其抗弯性能的影响。

（4） 多室式钢管混凝土组合L形构件抗弯承载力计算方法的研究。在大量数据回归的基础上，初步提出了其绕对称轴方向抗弯承载力的实用计算公式。