不等肢混凝土異形柱軸壓

1、不等肢混凝土異形柱軸壓混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ149-2006) 采用了對(duì)異形柱在不同抗震等級(jí)下取不同的曲率延性比的方法確定了軸壓比與配箍特征值的關(guān)系，編制依據(jù)來源于對(duì)等肢柱和部分不等肢L形柱延性的分析1。本文基于相同的本構(gòu)模型及極限曲率判別標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不等肢T形柱、十形柱截面延性進(jìn)行了非線性數(shù)值分析，從中得出它們?cè)诓煌有员认碌妮S壓比與配箍特征值的關(guān)系曲線，并與等肢異形柱在相同的延性比下進(jìn)行比較，得出了一些結(jié)論。步驟 找出各個(gè)模型的最不利荷載角區(qū)域； 計(jì)算在該荷載角區(qū)域采取不同的配箍特征值和軸壓力作用下的截面曲率延性； 擬合出不等肢T形柱、十形柱在不同的延性要求下軸壓比-配箍特征值(n-

2、v)關(guān)系曲線； 與文獻(xiàn)1中相應(yīng)的等肢柱進(jìn)行對(duì)比。 最不利荷載角（方向）：截面延性平均值（單調(diào)荷載作用下截面在正反兩個(gè)荷載角方向的曲率延性比的平均）最差的荷載方向。計(jì)算方法 截面曲率延性：采用非線性數(shù)值積分方法4，通過編程逐級(jí)加曲率求得異形柱截面在給定軸壓力N和荷載角下的 M-曲線，進(jìn)而求得截面曲率延性比=u/y 。 屈服曲率y：受拉鋼筋s=fy，或受壓區(qū)混凝土的max=0.0033時(shí)的曲率。 極限曲率u ：M=0.85Mmax或縱向受壓鋼筋開始失穩(wěn)時(shí)的曲率。基本假定 平截面假定 拉區(qū)混凝土強(qiáng)度不計(jì)，壓區(qū)混凝土的本構(gòu)采用改進(jìn)的Kent-Park模型，并考慮箍筋約束對(duì)混凝土下降段的影響。20000

3、002:0.8:10.20.20.530.290.750.00214510001ccccccccmccmccmccsvchsvyvckkfkkkkfZkkfZCDkfZfhkfsfkf 段：基本假定 縱向鋼筋的本構(gòu)考慮強(qiáng)化，取三折線模型。 假定彎矩M下降到0.85Mmax或縱向鋼筋失穩(wěn)時(shí)的截面曲率作為極限曲率。受壓縱向鋼筋達(dá)到失穩(wěn)時(shí)的壓應(yīng)變值 將混凝土截面劃分為若干個(gè)小矩形單元，并近似認(rèn)為單元上應(yīng)力均勻分布，其合力位于單元形心。0.41242200bsd計(jì)算原理( )cossiniir iRxy中和軸位置任一單元至中和軸距離r（i）選定0求i點(diǎn)應(yīng)變混凝土、鋼筋應(yīng)力截面內(nèi)力N和Mx、My 0ir

4、 i計(jì)算原理內(nèi)力N 外荷載N，Mx/My tan重復(fù)上一輪計(jì)算找出屈服曲率、極限曲率計(jì)算曲率延性比改變中和軸參數(shù)R、重新計(jì)算輸出不滿足滿足22xyMMM計(jì)算模型縱筋：d=20mm的級(jí)鋼筋箍筋：10150混凝土：C40，c=30mm。截面：肢厚=200mm，肢高=500mm800mm。計(jì)算模型1)軸壓比的取值（7種）設(shè)計(jì)軸壓比n=0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.85。2)配箍特征值3)曲率延性比=5、6、7、8、9、10設(shè)計(jì)軸壓比n標(biāo)準(zhǔn)軸壓比nk軸壓力Nk1.21.681.681.4kkkckcckNNNnnff Af AA2101119.10.12,0.13,0.14,0.

5、15,0.16,0.17,0.18,0.19,0.20,0.21,0.22yvvvvvcff計(jì)算結(jié)果v不同則混凝土受壓-曲線不同，各截面模型柱n-曲線在延性為510時(shí)的變化規(guī)律基本相似。1,2,7,1115,6,10,v jv jvv jNNjnN時(shí)的計(jì)算結(jié)果T形柱=6、8的情況下，T1、T4柱的n-v曲線高于T3、T6，即隨著不等肢系數(shù)(長肢肢高/短肢肢高) ，軸壓比 。但與文獻(xiàn)1中的等肢柱對(duì)比，曲線上下只有微小波動(dòng)，軸壓比在負(fù)方向差值最大不超過0.05。計(jì)算結(jié)果十形柱不等肢系數(shù) ，在相同和v下，軸壓比 。十3柱波動(dòng)幅度較大，軸壓比在負(fù)方向差值最大接近0.070.08。從延性角度分析，即在相同的v和n下，十3柱截面曲率延性負(fù)方向差值超過1。結(jié)論(1)不等肢T形柱在相同延性要求下的n-v曲線與等肢柱基本一致，異形柱規(guī)程中等肢T形柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小配箍特征值與軸壓比的關(guān)系可以完全適用于不等肢T形柱。(2)不等肢十形柱當(dāng)不等肢系數(shù)較小時(shí)，在相同延性要求下