钢筋混凝土异形框架柱延性设计的研究

摘要

目前国内各异形柱地方规程对异形柱的延性设计是控制与箍筋间距s与纵筋直径d的比值s/d相关的异形柱轴压比，且配箍构造要求是参照《混凝土设计规范》(GBJ10-89)中矩形柱的相关规定制定的。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中柱的轴压比限值已改为与配箍特征值有关，为与其保持一致，根据异形柱的特点，从配箍特征值的角度来研究异形柱的轴压比限值及配箍构造是十分必要的。 首先，从“梁铰破坏机制”研究了框架结构的位移延性与异形柱曲率延性比的关系，得到了各抗震等级下异形柱所需的曲率延性比；二级抗震等级下异形柱曲率延性比的计算值与低周反复试验结果吻合较好，表明该曲率延性比的取值是合理的。 其次，应用非线性分析，对12960根等肢异形柱的截面曲率延性进行了电算分析，得到了与配箍特征值相关的异形柱轴压比限值；从纵筋压曲和约束混凝土两方面来分析箍筋配置对异形柱延性的影响，得到了异形柱的配箍构造要求。 再次，对17778根不等肢L形柱、18286根不等肢T形柱、10560根不等肢十字形柱进行了非线性计算分析，研究了截面肢长比、弯矩作用方向角、轴压比、及箍筋间距与纵筋直径之比等因素对不等肢异形柱截面曲率延性性能的影响，得到其延性变化规律；然后通过对不等肢异形柱截面曲率延性电算结果的回归分析，得到了不等肢异形柱的轴压比限值和箍筋加密区的最小配箍特征值。 最后在上述研究的基础上，提出了异形柱框架结构的几点工程设计建议和构造措施。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1钢筋混凝土异形柱结构体系的特点

1.2国家行业标准《混凝土异形柱结构技术规程》的编制

1.3钢筋混凝土异形截面双向偏心受压柱延性性能的研究概况

1.4国内各异形柱地方规程中异形柱轴压比限值的比较

1.5本文研究的目的及主要内容

1.5.1本文研究的目的

1.5.2本文研究的主要内容

第二章钢筋混凝土异形双向压弯构件截面曲率延性的计算方法及程序

2.1延性的概念及极限曲率ψu取值的讨论

2.1.1延性的概念

2.1.2关于极限曲率ψu取值的讨论

2.2钢筋混凝土双向压弯构件截面曲率延性的计算机程序简介

2.2.1基本假定及有关说明

2.2.2异形双向压弯构件截面曲率延性的计算原理

2.3.3异形双向压弯构件截面曲率延性理论计算值与试验结果的对比

第三章各抗震等级下钢筋混凝土异形框架柱曲率延性的确定

3.1多层框架的屈服机制

3.2框架结构位移延性与梁柱构件曲率延性的关系

3.3各抗震等级下所需的异形框架柱的曲率延性比

3.4理论计算值与试验结果的比较

3.4.1实验模型的简要介绍

3.4.2部分实验结果

3.4.3理论计算值与实验结果的对比

第四章钢筋混凝土等肢异形柱轴压比限值与配箍构造

4.1概述

4.2等肢异形柱截面曲率延性的电算分析

4.2.1计算参数

4.2.2各计算参数对等肢异形柱截面曲率延性的影响

4.2.3等肢异形柱不利弯矩作用方向角区域的确定

4.2.4等肢异形柱截面曲率延性比μψ公式的回归

4.3等肢异形柱的轴压比限值及箍筋加密区最小配箍特征值的确定

4.4异形柱箍筋的合理配置

4.4.1箍筋间距s与纵筋直径d之比s/d对纵筋压曲的影响

4.4.2箍筋间距s、箍筋直径dv及体积配箍率pv的合理调配

第五章不等肢异形柱曲率延性性能及轴压比限值

5.1引言

5.2不等肢异形柱曲率延性的计算分析

5.2.1计算参数

5.2.2弯矩作用方向角和轴压比对不等肢异形柱截面曲率延性的影响

5.2.3箍筋配置对不等肢异形柱截面曲率延性的影响

5.2.4纵筋直径对不等肢异形柱曲率延性的影响

5.3不等肢异形柱截面曲率延性的计算结果分析及轴压比限值

5.3.1不同的两肢长比对不等肢异形柱轴压比的影响

5.3.2不等肢异形柱的轴压比限值及箍筋加密区最小配箍特征值的确定

第六章结论及设计建议

参考文献

发表论文与参加科研情况说明

附录

致谢