考虑非弹性及二阶效应特征的钢筋混凝土框架柱的强度问题与稳定问题研究

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1、重庆大学博士学位论文考虑非弹性及二阶效应特征的钢筋混凝土框架柱的强度问题与稳定问题姓名：魏巍申请学位级别：博士专业：结构工程指导教师：白绍良20040410中文摘要摘要铺筋溉凝士结构考虑二阶效应的非线弹性强度性能和非线弹性稳定性能的理论认识对工程设计具有重要的指导意义。虽然各圈学术界近年来在一般意义结构的二阶效应强度及稳定研究方面已取得诸多关键性进展，但针对钢筋混凝土结构酌特熹，在这一领减仍有一系列重要问题有待澄清，以便迸一步改进目前从理论上滏不完全确韬静设计概念和经验经过强的设计方法。本论文在我国国家设计标准《混凝主结构设计裁范》本轮重要修订需要的推动下，对这一领域若

2、干有待解决豹翊遂避行了分幸厅和试验研究，取褥了戳下有一定学术进震和创新住的研究成粟：①在测蠲计算援模攒分桥对不麓编，磐距镶翁淀凝±篷杼考虑二阶效应影响静强度和稳定鐾蔓能基本规咎作了较全甏模熬分橱黪鏊穑上，爨确捂崮了考虑二阶效疲的姻长镳，貉压抒应以葵能够发挥出最大辘囱承载力豹癌率状态侔为主导承载能力极限状态，从薅鸯必要耨增缨长榜{牛瓣辘囱最大承载力验算祭{串。本论文在识别了细长镪簸漫凝±攮心匿抒从强度失效至《稳定失效鳇过渡蝮律蜃，戬经遭试验验证的菲线性模拟分撰鲮累为依据，绘继了缨长镳，豁压抒慰时逡用于强度失效和稳定失效的逐续过渡的极限承载力验算公式。②在对槎架穗非线弹性稳

3、定失效规律进行分板的基础上，蓠次绘感了由上述极限承栽力表达式、杼件的等效长度气郛枵l牛德心距谡整系数C。三者维或熬“有侧移”和“无侧移”框架细长楗稳定失效承载能力验算体系，并掇据稳定验舅中承载力落效的原则给出了偏心距调艇系数c。的明确定义。这一实用方法的京效性已经通过系列非线性有限元分析结果进行了检验。③在对“有侧移”和“无侧移”框架二阶效应规律进行了较充分、较全蕊分析的基础上，首先明确指出了欧共体国家和我国湿凝土结构设计多年来使用的柱偏心距曲率表达法在“有侧移”框架情况下存在的最大问题是所采用的“极限曲率”与实际形成Jp一△效应的引起框架侧移的截面弯矩不相呼应。针对此

4、问题本论文提出了对采用，7曲率表达式的叩一，n设计法的全面调懿建议。经考虑非线性的结构二阶分析验证，所提方案能有效纠正原方法存在的偏差，明显改进了设计质量。另外，还首次查明了由弹性失稳临界状态杆件挠曲特征经分离杆件法确定的“等效长度”厶在“无侧移”框架中与实际二阶效应规律在某些特定情况下的严霞不协调往和在“有颧8移”框架中导致不准确性的主要来源，并建议了有关调整措施。④对本学萃尊点原自编的基于刚度法的杆系结构非线性有限元分析程序NLACF作了进一步改进幂蟊优仡。通过不同情况下使之在平面弧长法、柱面弧长法和简单重庆大学簿圭学位论文位移控制法之间进行切换的手法，使之能有效模

5、拟缁长钢筋混凝±单杆和杆系绒拣趋考虑二除效应趣强度灸效特莲霸稳定失效特筵。零论文还稳躅鑫已完戒瓣受力较复杂的门式框架试验结果和本学科点完成的特细长柱失稳试验结果和各种弯矩分布的偏压单柱试验结果对该程序的模拟效果作了多方位检验，检验结果令人满窳。⑤在乖j髑簿线往穰掇程序对各个工稷实铡中稚絮粱、柱实际非弹性受力状态相对应的“当量弹性刚度”逐一进行计算的基础上，通过对比分析给出了用于我国《混凝土结构设计规范》考虑折减刚魔的弹性二阶分析法中的梁、柱统一刚度舞减系数戆台璎敬篷建谈。该建谈方案邑楚癀莲采翁。关键词：钢筋混凝士，杆系结构，二阶效应，强度失效，稳定失效ll英文摘要ABS

6、TRACTTheguidanceoftheoreticrecognitiontosecond—ordereffectaboutnonlinearstrengthandstabilitycharacteristicsbecomesmoreimportantforRCmembersinstructuraldesign．Althoughresearchonsecond—ordereffectforordinarystnlctElralstrengthandstabilityproblemshasbeenmadeprogressrecently,thereremainsaser

7、iesofimportantproblemsneededtoclarify,inordertoimprovethedesignmethodswhicharenowambiguousinconceptionandreplyheavilyonempiricalexperience．TheresearchinthispaperwasdrivenbytherevisionofChinaStandard‘‘CodeforDesignofConcreteStructure'’．Fromtheanalyticalandtestingresults，th