荷载-轴向应变关系曲线研究

试件BZ1～BZ6的荷载－轴向应变关系曲线见图4－9所示，加载初期阶段，荷载－轴向应变曲线近似地呈线性上升，加载至约80%极限荷载时，钢板的局部屈曲在各个侧面上多处开展，曲线斜率逐渐降低进入明显的非线性阶段。随着荷载继续增加，钢板的局部屈曲逐渐严重，以及焊缝出现撕裂致使钢板与砖砌体之间承担的荷载进行重新分布；当钢板屈曲后承载力的下降速度大于砖砌体所能增加的承载力，或者部分砖砌体被压碎，曲线随之达到峰值后即进入下降段。

图4－9　荷载－轴向应变关系曲线(www.xing528.com)

此外，由图4－9可见，对于矩形截面钢板－砖砌体组合短柱，对拉螺栓呈矩形布置时，即局部屈曲钢板的边界条件为两对边固结、两对边弹性约束情况［34］。相同的钢板厚度，对拉螺栓间距小的试件下降段更趋于平缓、变形能力更大，整体延性相对更好。主要原因在于，较小的对拉螺栓间距有利于限制外包钢板的局部屈曲变形，尤其是在相邻钢板发生焊缝撕裂后变成自由边。同时，当L/t小于某个定值后，对拉螺栓间距对组合短柱的荷载值影响很小，即此时钢板的屈曲特性只与试件的截面与材料本身有关系，与对拉螺栓的间距无关。

同时，增大外包钢板的厚度可以明显提高组合柱的荷载值、轴压刚度。在边界条件相同的条件下，钢板厚度较薄的试件，局部屈曲出现得相对较早，屈曲变形发展更快。钢板较厚的试件，局部屈曲对承载力的影响很小，直至破坏时钢板只是出现很有限的局部屈曲，钢材基本都能达到屈服。