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1、十字形截面方钢管混凝土组合异形柱研究十字形截面方钢管混凝土组合异形柱研究李振宇陈志华荣彬刘锡良(天津大学建筑工程学院天津300072)摘要:方钢管混凝土组合异形柱是一种新型的异形柱结构形式,十字形截面组合异形柱是其主要柱形之一.推导出采用斜缀条连接的十字形截面组合异形柱的等效长细比简化计算公式,研究了采用叠加理论计算十字形截面方钢管混凝土组合异形柱的可行性,并结合通用有限元程序ANSYS进行验证.关键词:方钢管混凝土组合异形柱十字形截面叠加理论长细比ANSYSRESEARCHONCRISSCROSSCOMBINEDCOLUMNOFCONC
2、RETE-FILLEDSQUARETUBESLiZhenyuChenZhihuaRongBinLiuXiliang(SchoolofCivilEngineering,TianjinUniversityTianjin300072)Abstract:Columnwithsectionofconcrete—filledsquaretubesisanewtypeofspecial—shapedcolumnandcrisscrosscombinedcolumnofconcrete-filledsquaretubesisarepresentative
3、one.Thesimplifiedequationofslendernessratioisdeducedforcri~crosscombinedcolumnofsquaresteeltubeswhichareconnectedbythediagonallacingbar.Thefeasibilityofsuperpositiontheoryforcrisscrosscombinedcolumnofconcrete—filledsquaretubesisstudied,anditisverifiedbytheanalysiswithANSY
4、S.Keywords:special—shapedcombinedcolumnofconcrete—filledsquaretubescrisscrosssectionsuperpositiontheoryslenderBeSSratioANSYS1概述异形柱最突出的特点是具有灵活的截面形式.对于此类课题的研究,主要是由于建筑专业的需求.因为规则截面(如矩形,方形等)柱在设计中,柱体突出墙面,往往需要占用一定的室内空间;而通过采用异形柱(如角柱采用L形截面;边柱采用T形截面;中柱采用十字形截面等)就可以避免此类问题,从而增加房间的使用空间
5、.因此对住宅结构体系,异形柱具有广阔的发展前景.目前,对于异形柱的研究,主要集中于两种异形柱类型,即钢筋混凝土异形柱和异形钢管混凝土柱.钢筋混凝土异形柱,是研究和应用最为广泛的异形柱类型,主要有L形,T形和十字形三种截面形式,图1所示为十字形截面钢筋混凝土异形柱.近年来,各地通过深入研究并结合实际工程应用,已相继编制出地方标准供设计人员采用,如天津市《大开间住宅钢筋混凝土异形柱框轻结构技术规程》(DB29—16—98),广东省《钢筋混凝土异形柱设计规程》(DBJ/T15—15—95),上海市《钢筋混凝土异形柱结构技术规程》(DG/TJ08
6、—009—2002),天津《钢筋混凝土异形柱结构技术规程》(DB29—16—2003)等.国家规程《混凝土异形柱结构技术规程》(征求意见IndustrialConstructionVo1.37.No.8,2007稿)也已出台.'●●●,F:1L''.4'Jf?I●图1钢筋混凝土异形柱Fig.1Special—shapedcolumnofreinforcedconcrete异形钢管混凝土柱,是通过在异形钢管柱中浇筑混凝土形成.为了增强钢管与混凝土的协同工作,可设置加劲肋和约束拉杆(图2)等措施.目前对于该类异形柱,仅局限于轴压性能的研究,如
7、同济大学对带加劲肋异形钢管混凝土柱的轴心受压试验研究,华南理工大学对带约束拉杆异形钢管混凝土柱的轴心受压试验研究等.试验结果表明,异第一作者:李振宇男1979年9月出生硕士E—mail:lizhenyu@tju.edu.cn收稿日期:2007—03—15工业建筑2007年第37卷第8期31形钢管混凝土柱与钢筋混凝土异形柱相比,有更高的承载能力.但同时需要指出,由于截面形式不规则,异形钢管混凝土柱将增加施工的难度.ba一带加劲肋;b一带约束拉杆1一加劲肋;2一约束拉杆图2带加劲肋和约束拉杆的异形钢管混凝土柱Fig.2Special?shap
8、edcolumnofconcrete—filledtubeswithribbedstiffenerandbindingbar对方钢管混凝土组合异形柱的研究,国内外鲜有报道.本文将以十字形截面方
