科研速览│我院魏洋教授课题组在《Engineering Structures》上发表研究成果

发布时间：2025-12-24访问次数：10

近日，我院魏洋教授课题组在土木工程领域国际著名期刊《Engineering Structures》（中科院一区Top，IF = 6.4）发表了重要研究成果（Axial compressive behavior of circular bamboo scrimber and UHPC-filled square steel tube columns），南京林业大学为第一完成单位，魏洋教授为通讯作者，博士生韦宝幸为第一作者。成果获得了国家自然科学基金项目、江苏省自然科学基金项目等资助。

内置圆形重组竹的方形钢管UHPC组合柱（CBUFST）是钢管、UHPC和竹材的高效组合结构形式，期望同时获得组合结构的理想的轻质性、延性及承载力。在外层钢管的约束作用下，内置重组竹能够帮助缓解UHPC在达到极限承载力后的强度快速下降问题，重组竹赋予CBUFST兼具材料来源低碳可再生、自重轻及极限荷载之后稳定的承载力等。

魏洋课题组已开展了系列内置重组竹的钢管UHPC组合柱结构性能及受力机理研究，本研究设计了42个内置圆形重组竹的方形钢管UHPC组合柱、6个方形钢管重组竹柱（BFST）对比试件、6个方形钢管UHPC柱（UFST）对比试件，开展了全截面单调轴压性能测试。重点考察截面含重组竹率、截面含钢率等主要参数对CBUFST的破坏形式、初始刚度、荷载-应变曲线形态、峰后延性等关键受压性能指标的影响，并揭示重组竹、UHPC和钢管的协同受压机制。

研究结果表明：CBUFST破坏形态主要表现为整体膨胀破坏——包含重组竹撕裂、UHPC碎裂和钢管屈曲。随着截面含重组竹率的增加，峰值荷载先增加后下降，而强重比增加，轴向刚度降低，延性非线性增加；截面含钢率的增加提高了峰值荷载。基于钢管约束后的协同承载机理和试验数据分析，建立了具备高预测精度的CBUFST承载力计算方法。

CBUFST在荷载作用下展现出良好的协同承载潜力，该研究将为内置重组竹的钢管UHPC组合柱的受压性能优化设计和工程应用提供理论依据。