钢骨混凝土柱正截面强度计算中的轴力分配

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1、钢骨混凝土柱正截面强度计算中的轴力分配王海龙江见鲸李中立王荣辉文摘为寻求一种较为简单的方法，计算钢骨混凝土柱的正截面强度，对钢筋混凝土部分和钢骨部分所承担的轴力大小进行了分析，根据冶金工业总公司结构设计标准中的正截面承载力计算公式，提出了一种新的轴向力分配方法，该方法根据钢骨混凝土柱在轴心受力状态下，钢骨部分与钢筋混凝土所处的状态来分配轴向荷载，然后根据现有规范来计算两部分的承载力，其和即为钢骨混凝土柱的正截面强度。该方法使得钢骨混凝土柱正截面承载力计算方法概念明确，计算简单，并与试验结果吻合较好。关键词钢骨混凝土柱；轴力分配；强度；延性分类号TU398.9Distributionofa

2、xialforceinthebearingcapacitycalculationofsteel-reinforcedconcretecolumnsWANGHailong,JIANGJianjing,LIZhongli,WANGRonghuiDepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;ShijiazhuangRailwayInstitute,Shijiazhuang050043,China;ChangshaRailwayInstitute,Changsha410076,ChinaAbstractTo

3、lookforasimplemethodofcalculatingthebearingcapacity,howtodistributetheaxialforcewasanalyzed.Accordingtotheformulaofthebearingcapacityofsteel-reinforcedconcretecolumnswhichareindesigncode.(Steel-ReinforcedConcreteStructureDesignCode),anewmethodtodeterminethedistributionoftheaxialforcebetweentherei

4、nforcedconcretepartandsteelpartwasproposed.Thenewmethodisthataxialforcecanbeallocatedeasilybetweenthetwopartswhenthecolumnsisonlyinaxialforcestate,thebearingcapacityofthetwopartscanbegotrespectivelyfromcodeformula.Thebearingcapacityofcolumnistheadditionofthetwoparts.Thenewmethodissimpleandagreesw

5、ellwiththetestresults.Keywordssteel-reinforcedconcretecolumn;distributionofaxialforce;strength;ductility钢骨混凝土结构就是将钢骨以及纵筋、箍筋和包住它们的混凝土一起按一定的方式组合，为达到整体受力而设计的一种结构，简称SRC。目前关于钢骨混凝土柱正截面承载力的计算，各国规范采用了不同的方法，差别较大。大致说来，中国和日本采用了承载力叠加的方法，前苏联按平截面假定采用了钢筋混凝土构件的计算方法，英、美等国采用了确定有关系数的钢结构构件计算方法。承载力叠加计算方法是一种近似方法［1，2］,

6、它是将钢筋混凝土构件和钢构件的承载力，按照某种原则进行叠加，将叠加结果作为钢骨混凝土构件承载力的近似。叠加方法最初是由日本学者田中尚提出的，并为日本建筑学会的钢骨混凝土结构设计规范和日本土木学会的混凝土设计规范所采用。我国冶金工业总公司建筑结构设计标准《钢骨混凝土设计规程》中对钢骨混凝土柱的正截面承载力计算也采用了叠加方法［3］，柱承载力叠加方法的关键在于轴力在钢筋混凝土部分和钢骨部分之间如何分配［4］，确定了轴力的分配方法，也就确定了叠加的原则，就可以计算钢骨混凝土柱正截面的承载力。1试验概况及试验结果［5］以框架柱的比例模型为试验研究对象，根据框架柱的受力特点和试验设备的能力，试件的

7、模型尺寸如图1所示；试验加载方案见图2。图2中，通过千斤顶施加事先设计的定值轴向压力，通过水平千斤顶的拉伸给试件施加反复水平荷载。图1试件的模型及截面尺寸(单位：mm)(图在上面)图2试件的加载方案根据试验设备的能力，试件的截面高度h和宽度b均为200mm，试件的高度H为800mm，试件的剪跨比等于2.0。构件的加载制度以构件上下端的相对位移来控制，每次增加构件长度的0.5％，即4mm，在每个位移下反复循环5次。设计混凝土的强度等级