蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形柱承载力影响因素分析

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1、万方数据第30卷第1期南京工业大学学报(自然科学版)V01．30No．12008年1月JOURNALOFNANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY(NaturalScienceEdition)Jan．2008蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形柱承载力影响因素分析林沂祥，郑廷银，杨菊(南京工业大学土木工程学院，江苏南京210009)摘要：为了考察影响蜂窝状钢骨混凝土十字形柱承载力的因素，采用ANSYS软件对该柱进行了大量的有限元分析，研究了混凝土强度等级、钢材牌号、配筋率、配箍率及长细比等因素对该新型异形柱力学性能的影响．研究结果表明：混凝土、钢材强度、配筋率越高及长细比越小，

2、柱子承载力越大；配箍率对柱子的承载力几乎没有影响．关键词：钢骨混凝土；蜂窝状钢骨；十字形柱；正截面承载力中图分类号：TU323．1文献标识码：A文章编号：1671—7627(2008)01—0083一04Analysisoftheinfluentialfactorsonbearingcapacityofhoneycomb--typeSRCasymmetricalcross--shapedcolumnLINYi—xiang，ZHENGTing-yin，YANGJu(CollegeofCivilEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjin

3、g210009，China)Abstract：Theinfluentialfactors，suchasconcretestrength，steelstrength，reinforcementratio，stirrupratioandslendernessratio，onthemechanicalpropertiesofthehoneycombSRCasymmetricalcross—shapedcolumnwareana-lyzedbyANSYSsoftware．Theresultsindicatethattheload—bearingcapacityofthemembersincre

4、aseswithincrea—sesofconcretestrength，steelstrengthandreinforcementratio，anddecreaseoftheslendernessratio，whiletheeffectofthestirrupratioonthebearingcapacitycanbeneglected．Keywords：SRC；honeycomb-typedsteel；cross—shapedcolumn；crosssectionbearingcapacity钢筋混凝土异形柱框架结构体系的出现，使住宅将建筑美观和使用的灵活性有机地结合起来，为广大用

5、户提供了理想的居住环境．目前普通钢筋混凝土异型柱由于受截面肢长肢厚比及墙体厚度的限制，其截面面积不可能很大，在材料强度提高有限的情况下，它的应用范围十分有限．高层和超高层建筑是否能够采用异型柱框架体系的关键问题是能否提高异型柱的截面承载能力．若将钢骨混凝土结构(SRC)做成异型柱的形式，它不但具有SRC结构承载力高、抗震性能好的优点¨。2j，而且同时具有异形柱的特点，能够满足承载力要求，也能给人们提供良好的使用空间．但传统的实腹式钢骨混凝土异形柱中，实腹式钢骨与混凝土之间，往往通过设置一定数量的栓钉来保证钢骨与混凝土的黏结，其黏结性能欠佳，而且施工也特别麻烦．因此本文在实腹式钢骨混凝土

6、异形柱的基础上进行改进，提出了一种新型的钢骨混凝土异形柱——蜂窝状钢骨混凝土异形柱，即在腹板上开一定数量和形状的孔洞．这样，就能大大增强钢骨与混凝土之间的黏结效果，增加组合效应，其极限承载力与传统的实腹式钢骨混凝土收稿日期：2007-08-29基金项目：南京市建委基金资助项目作者简介：林沂祥(1981一)，男，江苏仪征人，硕士生，主要研究方向为钢一混凝土组合结构；郑廷银(联系人)，教授，E—mail：zhty55@163．corn．万方数据南京工业大学学报(自然科学版)第30卷异形柱相当，而且避免了使用栓钉，大大提高了施工效率，降低了综合造价口J．为了全面了解这种新型构件的受力特性，必

7、须对影响其性能的各种因素进行详细的研究．本文以蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形柱为研究对象，运用有限元分析软件ANSYS详细分析了混凝土强度等级、钢材强度、配钢率、配箍率及长细比等因素对其受力性能的影响．1有限元模型的建立1．1单元类型为了清楚地了解在ANSYS分析中钢筋的应力分布情况，本有限元模型采用分离式建模．在有限元软件ANSYS中，为混凝土材料专门设定一种单元：SOLID65．其为空间三维八节点实体单元，每个节点有三个平动自由度(UX，UY