型钢混凝土结构设计规程对比分析.pdf

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1、苏州科技学院学报（工程技术版）第!)卷第#期0%>=4<;M8?G;7N>=6@;8<@8F9>PN>=6QRO>QS>9%!)T>%#$’’(年-月（E9>PN）68U%$’’(型钢混凝土结构设计规程对比分析（!）杨勇!"#，邵永健$，郭子雄!（!%华侨大学土木工程系，福建泉州#&$’$!；$%苏州科技学院土木工程系，江苏苏州$!(’!!；#%清华大学土木工程博士后流动站，北京!’’’)*）摘要：首先对日本和欧美等国外有关型钢混凝土结构的设

2、计规程进行了介绍，并结合我国现有的关于型钢混凝土结构的两部规程《钢骨混凝土结构设计规程》（+,-’)$.-/）及《型钢混凝土组合结构技术规程》（010!#).$’’!20!#’.$’’!）的编制背景和依据，对其进行了详细的比较分析。重点对两部规程中有关型钢混凝土梁的正截面抗弯、斜截面抗剪承载能力的计算理论和计算方法进行了比较。通过型钢混凝土梁承载能力的计算实例，对两部规程的应用方法、计算步骤和计算结果作了比较分析。可为两部型钢混凝土结构设计规程工程应用提供参考。关键词：型钢混凝土结构；设计规程；

3、承载能力；计算实例中图分类号：34#-)文献标识码：5文章编号：!&/$.’&/-（$’’(）’#.’’’&.’*型钢混凝土（67889:8;<=>?@8AB><@?878，简称6:B）结构是钢与混凝土组合结构的一种主要形式C!"$D，在日本称之为钢骨钢筋混凝土（铁骨铁筋コンクリ—ト）结构，在欧美国家称之为混凝土包钢（67889E<@FG8AB><@?878C!H*D。型钢混凝土结构承载力高、刚性大并具有良好的）结构，在前苏联则被称为劲性钢筋混凝土结构延性和耗能性能，因而特别适用于地震区。在欧美

4、和日本等国家，型钢混凝土结构的应用非常普遍，在国内的应用和推广亦日趋广泛C!H*D。目前日本C(D、前苏联C&D、美国C/D和欧洲C)D都制定了6:B结构的设计规范（或规程），我国原冶金工业部和建设部分别于!--)年和$’’$年制定了两部相应的行业标准《钢骨混凝土结构设计规程》（+,-’)$.-/）C-D及《型钢混凝土组合结构技术规程》（010!#).$’’!20!#’.$’’!）C!’D，但是目前我国尚未形成统一的6:B结构的设计规范。由于两部规程的编制依据和编制背景的不同，它们在6:B构件的

5、计算理论、计算方法和构造要求上均有一定的差异，给6:B结构的工程设计带来了影响。因此对型钢混凝土结构规程的差异和区别进行探讨分析，掌握两部规程的计算理论和设计方法，具有一定的实际意义。!国外有关规程（规范）介绍型钢混凝土结构与钢筋混凝土结构的显著区别之一是型钢与混凝土的粘结作用远远小于钢筋（尤其是变形钢筋）与混凝土的粘结作用。国内外的试验研究表明，型钢与混凝土的粘结作用大约只相当于光圆钢筋与混凝土的粘结作用的*(IC!D，因此在型钢混凝土结构中，粘结滑移的存在将直接影响到构件的承载能力、破坏形态

6、、裂缝和变形计算等受力性能。而正是由于对型钢混凝土粘结滑移的不同考虑，各国关于型钢混凝土结构的规范和规程存在较大的差异。日本建筑学会经过四次修订，于$’’!年形成了新的型钢混凝土结构设计规范《铁骨铁筋コンクリ—ト计算规准·同解说》（5J0.6:B）C(D。日本的规范是基于累加强度的设计方法，它忽略混凝土与型钢共同工作的有利影响，计算结果偏于保守，并且当型钢配置不对称时，计算精度不高。前苏联规范《劲性钢筋混凝土结构设计指南》（"##./)）C&D主要规定了实腹式型钢截面的设计方法，所采——————

7、———C收稿日期D$’’(.’/.!(C基金项目D国家自然科学基金资助项目K(’*/)!$’LC作者简介D杨勇（!-/&.），男，江西吉安人，讲师，博士。第!期杨勇等：型钢混凝土结构设计规程对比分析（!）,用的计算方法与钢筋混凝土结构相同，它将型钢离散为钢筋，认为型钢与混凝土之间具有可靠的粘结力，型钢能与混凝土共同工作直到构件破坏为止，忽略了型钢混凝土结构在受力后期表现相当明显的粘结滑移现象，而按完全协同工作考虑，整个设计方法完全套用钢筋混凝土结构的设计方法，计算偏于不安全。欧美国家主要是以试验

8、与数值分析为基础的经验公式，美国关于"#$结构的设计在混凝土结构设计规范%$&和钢结构设计规范%&"$’(#)*+,-中均有规定。在%$&规范中将型钢视为等值钢筋，然后再以钢筋混凝土结构的设计方法进行型钢混凝土构件的设计。在%&"$’(#)*规范中是以钢结构计算方法为基础，根据型钢混凝土结构大量的试验结果，经数值分析计算，引入一定的参数加以调整的经验公式。在.//0年123#4建筑业抗震设计规则的建议草案中也有关于组合结构的设计规定，其设计方法主要综合前面两规范，并在此基础上增加组合结构抗震设计