钢管混凝土偏压扭短柱承载力简化计算方法研究

《钢管混凝土偏压扭短柱承载力简化计算方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第七届全国现代结构工程学术研讨会钢管混凝土偏压扭短承载力简化计算方法研究、，‘；尧国皇伸建国际(深圳)设计顾问有限公司厂毒深圳盯8033)摘要：在以往有关研究成果的基础上，推导了钢管混凝土偏压扭短柱极限承载力的计算公式，并对偏心率、扭矩比、截面古钢率、钢材屈服强度和混凝士强度等参数的影响规律进行了参数分析，在参数分析的幕础上．提出了钏管混凝上偏压扭短柱极限承载力的简化计算公式，简化计算结果具有较好的准确度．且偏于安全。本文的研究成果q为相关研究提供参考。关键词：钢管混凝土，偏压扭，承载力，简化计算一、刖吾钢管混凝土是在劲性钢筋混凝土及螺旋配筋混凝土的基础上演变和发展起来的。由于钢管和混

2、凝士两种材料之间的相互作用，使得钢管混凝上具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便、耐火性能较好和经济效果好等优点。因而越来越广泛应用于土建工程中．已取得良好的经济效益和建筑效果(韩林海。2004：韩林海和杨有福，2004；钟善桐，1994：钟善桐，2003)。以往，国内外研究者对钢管混凝土构件在轴压、纯弯和压弯荷载作用的力学性能和承载力计算方法进行了大量的研究，也制定了相应的设计规程(范)(JGJ0l一89，1989：CECS28：90。1992；DL／T5085—1999，1999；GJB4142—2000，200l；CHcsl59：2004，2004：DBJl3—5卜2003，200

3、3；Asccs，1997)，对此进行了较为全面的综述，对纯扭、压扭、弯扭及压弯扭受力状态下的工作性能也有一些研究报道(韩林海和钟善桐，1994a、1994b、1994c、1994d；1995a、1995b、1995c；韩林海和钟善桐，1996：宫安．1989：周竞，1990；Beck和Kiyomiya。2003：Kitada和Naka“．1991)，但研究工作，尤其对压弯扭构件的工作机理的研究仍有必要深入进行。在以往有关钢管混凝土构件研究成果的基础上，尧国皇(2006)采用通用有限元软件ABA0us(Hibbitt，2003)对铡管混凝土构件在复杂受力状态下的工作性能进行了较为深入的研

4、究，分析结果得到了实验结果的验证。有限元分析的建模方法和材料本构关系模型的选取方法详见尧国皇(2006)。在此基础上，尧国皇(2006)对钢管混凝土构件承载力实用计算方法进行了研究，计算结果与收集到的各类实验结果进行了比较，结果表明，计算结果与实验结果吻合较好。尧国皇(2006)给出了钢管混凝土压弯扭短柱承载力相关方程如下：(1)当Ⅳ／帆≥2％2√l一(，／乃)2时(旦协旦)24+(三)2：1(1a)Ⅳ。肘。7：<2)当Ⅳ，Ⅳu<2编2刹l一(丁，瓦‘)2时卜¨惫)2-cc爱，+瓮】24+c争2一∞式中，^c、越和五分别为钢管混凝土轴压强度承载力、抗弯承载力和抗扭承载力，计算系数a、6

5、、c按下面的计算方法确定：n=1—2％；6=生季：c=掣。其中，‘。和q。按下式计算确定：1ktlt玎。=吲1_∥·仉(2a)‘。和T1。的计算公式如下1714炙=2可卜p2-幺(3b)工业建筑2007增刊茎主旦全旦墨垡笪塑!堡堂查堕盟室：对于圆钢管混凝土：矗=O．1鹭。”+l。二Jo．5一o．2“5‘f(善蔓o．4)1。lo．I+o．14善-084(善>o．4)对于方钢管混凝土：一矗=1+o．14善。13疗=』o·5一o·3175善(手≤o·4)‘1。【o．1+o．13·善—o81(善>o．4)式(1)的适用条件是：f=0．2～5，‘=235—420MPa，五j30—90肝a，删．0

6、4一o．2。从式(1)可见，如果已知钢管混凝土压弯扭短柱所承受的轴力、弯矩和扭矩载力．但在实际结构中，最常见的是偏压扭的受力状态，采用咀上隐式的计算公式进行钢管混凝土偏压扭短柱极限承载力的简化计算方法研究很有必要。r_‘二、偏压扭短柱承载力计算方法推导．(4a)(4b)(5a)(5b)可较为方便验算其承就显得不方便，因此以下以圆形截面钢管混凝土为例．推导钢管混凝土偏压扭短柱极限承载力的计算方法。(1)当Jv，Jv。≥‰：斯E面：?云F时，令胆他，e为荷载偏心距，代入式(1a)可得c瓮扣‘等户4+c争2司。Jv。M。。、L。将上式移项并开方可得，。fⅣ‘c击+菅22酊丽．缸‘2呼可’?兹

7、2亳。2筹’。。心‘i■‘，。⋯‘算系数，；，r为荷载偏心率。将以上两式代入式(7)可以得到，肚壶ww‰7‘6)一^(7)寿，其中‘心妄钢善混凝土抗弯矗计令偏压扭短柱承载力计算系数为，烈丁)=Ⅳ／Ⅳ。=≈“l+竺．!)。．。％7．(2)耋Ⅳ，_。!<‰t斯ii可时，同样令胆舱，。为荷载蔷。距，代入式(1b)并移项可得，。_专，Ⅳ2+岳一≯Ⅳ一拈o。，，N：?M。N。。令口一忐∥2意～专．代入式㈤并求解可得，，‘+Ⅳ：二生±．匝2盯又阳寺。；一，