Pour étudier les performances mécaniques axiales des colonnes courtes en béton géopolymère avec tube en acier carré à haute température, la température de chargement a été utilisée comme principal paramètre expérimental. D'autres paramètres tels que le diamètre extérieur du tube en acier, l'épaisseur de la paroi et la résistance de l'acier ont également été modifiés. Dix échantillons de colonnes courtes en tube en acier remplis de béton géopolymère C40 à base de laitier et de cendres volantes ont été conçus. Par des essais de chauffage et de compression axiale à haute température, le champ de température et les performances mécaniques des échantillons ont été mesurés à cinq températures : 28, 200, 400, 600, 800 ℃. Les modes de défaillance, la capacité portante ultime et la réponse charge-déplacement ont été systématiquement obtenus sous différentes conditions de travail. Les résultats montrent que les échantillons avec un coefficient d'effet de contrainte élevé ont une capacité portante ultime augmentée de 6 % et 9 % respectivement à 200 ℃ et 400 ℃ par rapport à la température ambiante, tandis que les échantillons avec un faible coefficient d'effet de contrainte ont légèrement diminué, indiquant que la forte contrainte des tubes en acier amplifie l'effet de densification dû à la haute température du béton géopolymère à 200~400 ℃ ; lorsque la température atteint 600 ℃ et plus, la capacité portante des deux types d'échantillons diminue considérablement. Sur cette base, un modèle éléments finis couplé thermique-mécanique séquentiel a été établi avec ABAQUS. Vérifié expérimentalement, ce modèle peut simuler avec précision la réponse thermo-mécanique de ces composants. L’analyse paramétrique montre que l’augmentation du coefficient d’effet de contrainte favorise l’amélioration de la capacité portante ultime à haute température.

Colonnes courtes en tube en acier carré; géopolymère; performance en compression axiale; chargement à température constante; analyse par éléments finis; coefficient d’effet de contrainte