四开口夹芯钢管混凝土柱

抗震性能全面提升

一种新型组合截面，在保留混凝土填充钢管高承载力的同时，通过内管开口与夹芯混凝土的协同耗能机制，实现了抗侧能力、刚度和能量耗散的同步提升。

Dongjie, Zhang · Yang, You-Fu · Fu, Feng

Engineering Structures 2025

具体参数

抗侧承载力提升幅度

{'zh': '20.8', 'en': '20.8'} %

截面抗弯刚度提升幅度

{'zh': '5.0–9.5', 'en': '5.0–9.5'} %

累计耗能提升幅度

{'zh': '11.7–21.7', 'en': '11.7–21.7'} %

延性系数降低幅度

{'zh': '22.7–25.2', 'en': '22.7–25.2'} %

技术优势

承载力大幅提升

四开口构造使内管与夹芯混凝土产生协同耗能，抗侧承载力相比普通CFST提高20.8%。

刚度不损失

尽管开了孔，组合截面抗弯刚度仍比普通CFST高5.0–9.5%，归因于多管约束效应。

耗能能力更强

内管屈曲与混凝土开裂使塑性变形更充分，累计耗能比普通CFST高11.7–21.7%。

应用场景

• 钢管混凝土组合结构：利用钢管约束混凝土提高承载力，用于柱、桥墩等压弯构件。
• 框架柱抗震设计：提升抗侧能力与耗能，用于框架柱的抗震设计。
• 大跨度桥梁墩柱：轻量化的夹芯截面降低自重，适用于大跨度桥墩。
• 高层建筑承重构件：高承载力与刚度满足高层建筑承重构件的需求。