华南理工大学学报(自然科学版)

作者：仇培云, 臧建波, 王新祥

单位：1.广州地铁建设管理有限公司，广东 广州 5103352.华南理工大学 土木与交通学院，广东 广州 5106403.广东省建筑科学研究院集团股份有限公司 建筑消防研究所，广东 广州 510530

关键词：矩形螺旋箍筋,矩形CFST柱,耐火性能,箍筋间距,约束

基金：国家自然科学基金项目(52408530);中国博士后科学基金项目(2023M730734)

内置箍筋约束能显著提升钢管混凝土（CFST）柱的抗火性能，且在无任何防火保护的情况下，仍可使构件满足对应耐火等级的设计要求，为结构防火设计和延长结构安全服役寿命提供了新途径。该文设计制作了3根足尺矩形CFST柱，对其进行标准火灾与荷载耦合作用下的明火试验，探究内置矩形螺旋箍筋对该类构件抗火性能的提升效果，并考察箍筋间距对其抗火性能的影响规律。基于材料现有的高温力学本构关系，建立了火灾作用下矩形螺旋箍筋约束矩形CFST柱的数值分析模型，揭示高温环境下箍筋约束核心混凝土对该类构件耐火极限的提升机理。研究结果表明：在总用钢量相同甚至略低的情况下，内置矩形螺旋箍筋可显著改善矩形CFST柱的耐火性能，耐火极限提升幅度高达104.1%；通过合理设计箍筋参数，该类轴压柱无需在钢管表面设置防火保护层，即可满足150 min的二级耐火等级要求；箍筋间距从40 mm增至80 mm时，对该类构件耐火性能的影响较小；所建数值模型可较好地预测内置矩形螺旋箍筋约束矩形CFST柱的耐火极限，但对构件不同受火时间下的变形预测精度欠佳。

来源：2026年第2期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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