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本文结合大连国贸中心大厦五边形多腔体钢管混凝土巨型柱设计需要，基于试验研究和数值模拟，分析了不同截面设计参数下该巨型柱的轴心受压和偏心受压性能，为工程设计提供了依据。主要内容如下: 1.完成了3个1/5缩尺的五边形截面多腔钢管混凝土巨型柱模型轴心受压性能试验，采用单向重复加载。3个试件分别为单腔体设钢筋笼截面、四腔体无钢筋笼截面及四腔体设钢筋笼截面。分析了各试件的承载力、刚度及退化、荷载-变形曲线及损伤演化过程，揭示了受力机理。 2.完成了3个1/5缩尺的五边形截面多腔钢管混凝土巨型柱模型偏心受压性能试验，采用单向重复加载。3个试件分别为四腔体无钢筋笼截面、四腔体设钢筋笼截面、四腔体设钢筋笼截面但隔板及肋板在1/2高度断开。分析了各试件的承载力、刚度及退化、荷载-变形曲线及损伤演化过程，揭示了受力机理。 3.在试验基础上，建立了轴心受压试件承载力计算模型，提出了符合试件截面构造特点的有限元分析模型，进行了试件有限元数值模拟，计算结果与试验符合较好。进行了不同截面设计参数的五边形巨型柱受压性能数值模拟，研究了截面参数变化对其受压性能的影响规律，提出了合理设计方法。 研究表明:(1)五边形多腔体钢管混凝土巨型柱，腔体内分腔隔板的设置有效加强了对腔体内混凝土的约束，明显提高了承载力和变形能力。(2)五边形多腔体钢管混凝土巨型柱，在腔体内加设钢筋笼，形成了对腔体内混凝土的多重约束，进一步提高了构件的抗压承载力和变形能力。(3)截面不同设计参数的变化，对试件受压性能的影响程度不同，其中，截面外钢管钢板的厚度对试件承载力和变形性能的影响最大，腔体内分腔钢板的厚度对试件受力性能的影响次之，加强竖向肋板、水平肋板和钢筋笼主要提高试件延性。(4)提出的力学模型和有限元模拟方法，对该类截面巨型柱有较好的适用性。