t形型鋼混凝土異形柱正截面受力性能分析

《t形型鋼混凝土異形柱正截面受力性能分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、T形型鋼混凝土異形柱正截面受力性能分析【摘要】利用文獻(xiàn)［1］編制的型鋼混凝土（SRC）異形柱正截面承載力的有限元計(jì)算程序，通過計(jì)算得到了各設(shè)計(jì)因素（包括混凝土強(qiáng)度等級(jí)、加載角、配鋼率、軸壓比）變化時(shí)，T形SRC異形柱正截面受力性能的相關(guān)曲線。通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析，得到了4種設(shè)計(jì)因數(shù)變化時(shí)，對(duì)T形SRC異形柱正截面受力性能的影響規(guī)律?！娟P(guān)鍵詞】型鋼混凝土，異形柱，受力性能，設(shè)計(jì)因素0引言利用文獻(xiàn)［1］編制的型鋼混凝土異形柱正截面承載力的有限元計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算，得到了混凝土強(qiáng)度等級(jí)、配鋼率、加載角、軸壓比對(duì)T形SRC異形柱正截面受力性能的影響規(guī)律。1.混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)T形SRC異形柱正截面承載力的

2、影響規(guī)律利用自編的有限元計(jì)算程序?qū)π弯摶炷罷形T形型鋼混凝土異形柱正截面受力性能分析【摘要】利用文獻(xiàn)［1］編制的型鋼混凝土（SRC）異形柱正截面承載力的有限元計(jì)算程序，通過計(jì)算得到了各設(shè)計(jì)因素（包括混凝土強(qiáng)度等級(jí)、加載角、配鋼率、軸壓比）變化時(shí)，T形SRC異形柱正截面受力性能的相關(guān)曲線。通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析，得到了4種設(shè)計(jì)因數(shù)變化時(shí)，對(duì)T形SRC異形柱正截面受力性能的影響規(guī)律。【關(guān)鍵詞】型鋼混凝土，異形柱，受力性能，設(shè)計(jì)因素0引言利用文獻(xiàn)［1］編制的型鋼混凝土異形柱正截面承載力的有限元計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算，得到了混凝土強(qiáng)度等級(jí)、配鋼率、加載角、軸壓比對(duì)T形SRC異形柱正截面受力性能的影響規(guī)律。1

3、.混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)T形SRC異形柱正截面承載力的影響規(guī)律利用自編的有限元計(jì)算程序?qū)π弯摶炷罷形面異形柱試件進(jìn)行計(jì)算，得出不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)的相關(guān)曲線。計(jì)算結(jié)果見圖1計(jì)算過程中，截面的配鋼率、鋼筋配筋率均相同，荷載加載點(diǎn)位置相同，截面尺寸大小完全相同，型鋼、鋼筋在截面中位置相同，不同的是混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，三條曲線對(duì)應(yīng)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)分別為C30、C40、C50。由圖1可見：1、截面混凝土強(qiáng)度等級(jí)的變化對(duì)相關(guān)曲線。2、截面的極限抗彎承載能力隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而增大。當(dāng)軸壓力較小（小于界限破壞發(fā)生大偏心受壓破壞）時(shí)，相差不大，隨著軸壓力的增大截面的抗彎承載能力相差越來越明顯。理論上分析主要是

4、因?yàn)榇笃氖軌浩茐臅r(shí)，截面的抗彎承載力主要取決于受拉型鋼、鋼筋的強(qiáng)度，混凝土的抗拉能力低，對(duì)構(gòu)件抗彎承載力的貢獻(xiàn)?。恍∑珘菏軌浩茐臅r(shí)，破壞始自受壓區(qū)混凝土的壓碎，此時(shí)，混凝土強(qiáng)度的提高，對(duì)構(gòu)件抗彎承載力的貢獻(xiàn)明顯增大。因此，在實(shí)際工程中，可以考慮采用高強(qiáng)度混凝土，一方面能直接提高構(gòu)件的承載力，另一方面，高強(qiáng)度混凝土對(duì)內(nèi)部型鋼的握裹能力加強(qiáng)，這對(duì)提高型鋼與混凝土之間的粘結(jié)力，使兩者保持協(xié)同工作十分有利。但隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，會(huì)變得越來越脆，抗震性能變差，至于超過C60以上的高強(qiáng)度混凝土SRC異形柱的抗震性能如何，有待進(jìn)一步深入研宄。2.加載角對(duì)T形SRC異形柱正截面承載力的影響規(guī)律利用本文

5、程序分析得到的加載角對(duì)T形SRC異形柱正截面承載力的影響規(guī)律見圖2。分析圖2可知，加載角的變化對(duì)截面極限承載力的影響比較明顯。當(dāng)加載角為零時(shí)，截面在小偏心受壓破壞時(shí)的極限承載力最小，隨著加載角的增大，面小偏心受壓破壞時(shí)的極限承載力相應(yīng)地提高了。80時(shí)的大小偏心界限破壞點(diǎn)很低，主要是由于受壓區(qū)是腹板，受壓的型鋼及混凝土面積均較小，而受拉翼緣的型鋼面積又比受壓腹板型鋼的面積大的緣故。在某些特殊情況下，截面的受拉與受壓型鋼嚴(yán)重不平衡，相關(guān)曲線幾乎不會(huì)出現(xiàn)拐點(diǎn)，此時(shí)適當(dāng)加大腹板的型鋼面積，可以有效地解決這一問題。當(dāng)加載角超過60時(shí)，雖然極限承載力有所增大，但是大小偏心受壓界限破壞的拐點(diǎn)急劇下降，這主要

6、是與加載角方向的截面受力特性和受拉區(qū)型鋼和鋼筋數(shù)量有關(guān)，即混凝土受壓區(qū)圖形及受壓區(qū)高度有關(guān)。由于在大偏心受壓時(shí)，存在特定的加載角，其能使大小偏心受壓界限破壞的拐點(diǎn)發(fā)生突變，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免這個(gè)不利加載并建議在抗震構(gòu)造等級(jí)為I級(jí)的建筑物不宜使用T形截面柱3.配鋼率對(duì)T形SRC異形柱正截面承載力的影響規(guī)律由圖3可見：1、配鋼率的變化對(duì)相關(guān)曲線影響比較明顯。2、在相關(guān)曲線中，構(gòu)件的正截面承載力隨著型鋼配鋼率的增大而增大，大小偏心受壓界限破壞的拐點(diǎn)也在相應(yīng)的提高，這說明在一定的配鋼率范圍內(nèi)，提高截面的型鋼配鋼率是有效地提高截面極限承載力的途徑。但配鋼率也不能過分偏大，因?yàn)槌^某一范圍內(nèi)，其構(gòu)

7、件的受力性能越接近于鋼結(jié)構(gòu)的受力特性，而本文程序是基于一般混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能的基礎(chǔ)上編寫的，根據(jù)文獻(xiàn)［3］中的理論和實(shí)驗(yàn)研宄，認(rèn)為SRC異形柱的截面配鋼率在4%-12%是可行的。配鋼量太低低于4%時(shí)，與普通RC結(jié)構(gòu)的配鋼率相差不大，從而起不到SRC結(jié)構(gòu)提高承載力與抗震性能的目的。4.結(jié)論利用文獻(xiàn)［1］編制的型鋼混凝土異形柱正截面承載力的有限元計(jì)算程序，分析了各設(shè)計(jì)因素對(duì)T形SRC異形柱正截面受力