為研究鋼筋混凝土柱偏心受壓的長期受力性能,進行了數(shù)值研究和試驗研究。目前,國內(nèi)外學(xué)者大多集中注意在鋼筋混凝土柱同心受壓的短期受力性能,而本研究第一注重長期受力性能,核心是鋼筋混凝土柱的徐變和收縮對其性能的影響,第二注重設(shè)計偏心受壓,更符合鋼筋混凝土柱的實際使用情況,第三采用高強材料,填補國內(nèi)外研究的空缺。1936年首次引入的最小配筋率的概念,是防止縱向鋼筋在負荷中產(chǎn)生屈服。在鋼筋混凝土柱中,由于徐變和收縮效應(yīng),實際的混凝土應(yīng)力隨著時間逐漸松弛而被轉(zhuǎn)移到鋼筋上。在低強度鋼筋混凝土柱中,壓力從混凝土到鋼筋的再分配過程可能會導(dǎo)致縱向鋼筋產(chǎn)生屈服,這種過早的屈服會對耐用性和最終的性能產(chǎn)生不利影響。在很多實際設(shè)計的案例中,混凝土強度是由剛度（撓曲和振動）、建筑美學(xué)和功能確定,而不是強度的需求。在這些情況下,柱截面可能大于對強度的需求,結(jié)果是縱向鋼筋量由最小配筋率來決定。然而,由于當(dāng)前1%最小配筋率規(guī)定是基于使用低強度材料集中加載的測試結(jié)果確定的,需要的最小配筋量可能比實際所需的鋼筋量會小于或大于1%（即:在某些情況下,1%可能不安全或不經(jīng)濟）。在高偏心或高長細比情況下的設(shè)計參數(shù)構(gòu)件,縱向受力鋼筋... 

【文章來源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

最小配筋率現(xiàn)存設(shè)計規(guī)范或等式對比

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文9文獻[36]。圖2.2各種應(yīng)力等級下的徐變表現(xiàn)假設(shè)截面對稱，各面環(huán)境條件不變，則認為截面上的收縮是均勻的，低應(yīng)力水平下的拉伸徐變行為與壓縮徐變行為相似[3]。2.2.4全分析過程全分析包括四個步驟：(1)加載前收縮效應(yīng)的影響；(2)持續(xù)加載下（在0t時）的短期分析；(3)持續(xù)加載下servP長期分析(0tt期間);(4)極限荷載下的短期分析(在t時)。在鋼筋混凝土柱中，混凝土的徐變和收縮受到縱向鋼筋的內(nèi)部約束。因此，混凝土的應(yīng)力由于徐變和收縮效應(yīng)而逐漸向縱向鋼筋傳遞(應(yīng)力松弛)或因附加二階效應(yīng)而導(dǎo)致應(yīng)力的增加(應(yīng)力恢復(fù))�？紤]到混凝土的老化(混凝土加載越早，最終的徐變應(yīng)變越大[3])，混凝土的時效應(yīng)力歷史，裂縫等問題，采用逐級法（或疊加原理）考慮，假定混凝土應(yīng)力在每個時間步長內(nèi)保持恒定[3]。總混凝土應(yīng)變()cit在時間步i內(nèi)表示如下。111()()()()()()(,)()iciinicrishiiniinjcrijshijttttttttt(2.5)這里，()init，()crit，()shit在時間步i內(nèi)的瞬時應(yīng)變，徐變應(yīng)變，收縮應(yīng)變；1()=injtj1時的瞬時應(yīng)變增量；1(,)=crijtt對加載至j1時的混凝土在時間步i內(nèi)的徐變系數(shù)。值得注意的是，當(dāng)混凝土應(yīng)變與應(yīng)力成正比時，一般采用疊加原理，例如胡克定律。在目前的研究中，考慮材料非線性，采用方法(Eq.(2.5))，其中瞬時應(yīng)變()init是由假設(shè)的混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線在時間步i內(nèi)所定義的。這種假設(shè)的概念示意圖描述在圖2.3：因為混凝土總應(yīng)變(無約束應(yīng)變，()unrit)的增加，而在每個時間步內(nèi)混凝土應(yīng)力保持不變，混凝

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文10土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線可以被認為是水平轉(zhuǎn)移(應(yīng)變增加)。在鋼筋混凝土中，混凝土的總應(yīng)變?yōu)橛煽v向鋼筋約束，如果混凝土的約束應(yīng)變已知，那么瞬時應(yīng)變可以由公式()()()()iniresicrishitttt計算。圖2.3應(yīng)力-應(yīng)變曲線隨徐變和收縮而位移的假定通過假設(shè)壓縮應(yīng)變()cit和曲率()mit，在時間步i內(nèi)第n個混凝土纖維的約束應(yīng)變()nresit可以通過公式Eq.(2.6a)計算。因此，在每個時間步中，給定一個壓縮應(yīng)變通過兩次迭代要找到滿足公式Eq.(2.6b)（彎矩平衡）中力平衡的曲率()mit，并要找到滿足公式Eq.(2.6c)（軸向壓力平衡）中力平衡的壓縮應(yīng)變()cit。如果第二次迭代無法收斂（或()iPt無法達到servP），則認為是徐變屈曲。()()()nresiciminttty(2.6a)0()()()()()()22mininnninnservmiconcetesteelDDMtftAyftAyPet(2.6b)()()()ininninservconcretesteelPtftAftAP(2.6c)這里，()=nift第n個（鋼筋或混凝土）纖維應(yīng)力，它是混凝土應(yīng)變()ninit或縱向鋼筋應(yīng)變()nresit的函數(shù)；ny第n個纖維距離受壓面的距離；nA第n個纖維截面面積；D截面寬度。在之前的研究中，纖維厚度設(shè)為0.5mm，而()mit和()cit要滿足力的平衡，通過試錯的方式找到其容許值0()()0.001miservmiMtPetNmm和()0.001iservPtPN并在整個時間步內(nèi)滿足�；炷恋膹姸萚24]和彈性模量[33]由下式計算。


本文編號：3585944