文档介绍：不等肢混凝土异形柱轴压比与配箍特征值关系研究
李永华,桂国庆,梁安宁,李思明,《工程力学》,2008,25(7)
彭全敏

简介
《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ149-2006) 采用了对异形柱在不同抗震等级下取不同的曲率延性比的方法确定了轴压比与配箍特征值的关系,编制依据来源于对等肢柱和部分不等肢L形柱延性的分析[1]。本文基于相同的本构模型及极限曲率判别标准,对不等肢T形柱、十形柱截面延性进行了非线性数值分析,从中得出它们在不同延性比下的轴压比与配箍特征值的关系曲线,并与等肢异形柱在相同的延性比下进行比较,得出了一些结论。
步骤
找出各个模型的最不利荷载角区域;
计算在该荷载角区域采取不同的配箍特征值和轴压力作用下的截面曲率延性;
拟合出不等肢T形柱、十形柱在不同的延性要求下轴压比-配箍特征值(n-λv)关系曲线;
与文献1中相应的等肢柱进行对比。
最不利荷载角(方向):截面延性平均值(单调荷载作用下截面在正反两个荷载角方向的曲率延性比的平均)最差的荷载方向。
计算方法
截面曲率延性:采用非线性数值积分方法[4],通过编程逐级加曲率△φ求得异形柱截面在给定轴压力N和荷载角α下的 M-φ曲线,进而求得截面曲率延性比=φu/φy 。
屈服曲率φy:受拉钢筋σs=fy,或受压区混凝土的εmax=。
极限曲率φu :M=。
基本假定
平截面假定
拉区混凝土强度不计,压区混凝土的本构采用改进的Kent-Park模型,并考虑箍筋约束对混凝土下降段的影响。
基本假定
纵向钢筋的本构考虑强化,取三折线模型。
。受压纵向钢筋达到失稳时的压应变值
将混凝土截面划分为若干个小矩形单元,并近似认为单元上应力均匀分布,其合力位于单元形心。
计算原理
中和轴位置
任一单元至中和轴距离r(i)
选定φ0
求i点应变
混凝土、钢筋应力
截面内力N’和M’x、M’y
计算原理
内力N’≈外荷载N,
M’x/M’y ≈tanα
重复上一轮计算
找出屈服曲率、极限曲率
计算曲率延性比
改变中和轴参数R、θ
重新计算
输出
不满足
满足
计算模型
纵筋:
d=20mm的Ⅱ级钢筋
箍筋:φ******@150
混凝土:
C40,c=30mm。
截面:
肢厚=200mm,
肢高=500mm~800mm。