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摘要：為了研究T形柱截面曲率延性比的變化規律，以平截面假定為基礎，選用了合理的鋼筋和混凝土本構關系模型采用SectionBuilder軟件分析了鋼筋混凝土T形截面的彎矩-曲率關系，考慮了T形柱肢寬厚比、軸壓比、荷載角和箍筋間距等因素對截面曲率延性比的影響，可作為異形柱抗震性能研究的參考。...

鋼筋混凝土T形截面柱的截面曲率延性分析

閻文博，趙慧娟

(西南交通大學土木工程學院，四川成都   610031)

    近年來，由異移柱構件、輕質填充墻及鋼筋混凝土梁板等組成的異形柱結構體系在多層住宅結構中廣泛應用。因異形柱尺寸可根據墻厚確定．能避免室內出楞．可增加建筑的使用面積和美觀，并且柱網布置靈活，異形柱肢寬厚比一般小于4，文中分析對比了肢寬厚比分別為3、3.5和4的T形柱的曲率延性比，且考慮了軸壓比，荷載角和箍筋間距等主要因素對 T形柱的截面曲率延性的影響，并獲得J’相關結論

1.分析模型及基本假定

    1.1基本假定

    (1)平截面假定文獻[I]的試驗表明，不同方向的水平力作用下，測得的構件截面的平均應變符合平截面假定

    (2)鋼筋與混凝土粘結良好．不產生鋼筋粘結破壞和滑移。

    (3)異形柱混凝土本構關系采用Park模型．塒時考慮箍筋約束對下降段的影響；縱向鋼筋的本構關系取三折線模型。

    (4)受壓區混凝土的收縮，徐變影響不予考慮。

    1.2分析模型

    圖1中是肢寬厚比分別為h／b=3.35時4的T形柱截面尺寸及配筋混凝士強度采用C40，保護層厚度30腳扎縱筋為HRB335&22，箍筋布置為Φ8@100。

2.計算結果分析

    2.1軸壓比的影響

    圖2是肢寬厚比h／b=3.3 5，4的T形柱．荷載角為135°，軸壓比為0. 2～0，8時的截面曲率延性比。由圖中可以看出，勝寬厚比為3的截面延性明顯好于肢寬厚比3.5和4的截面h／b=3時．曲牢延性比曲線近似為一直線，且延性下降較陡、在軸壓比0.4時，h／b=3比h／b=3.5和4的延性提高16.7％和26.7％；軸壓比-0.6時，hYb=3比 h／b=3.5和4的延性提高17.4％和35％。

    圖3中，T形柱在各個不同荷載角度時，截面曲率延性比隨著軸壓比的增大而堿小。荷載角度為0o時，0.8比n=0.2的延性下降了33.6％。這是因為軸壓比的增大，會引起截面受壓面積和受壓區高度增大，使得截面曲率延性降低。

    2.2荷栽角的影響

    T形柱截面只有沿Y軸方向的單向對稱軸，隨荷載角度的變化，截面中性軸的位置也在變化。因此荷載角度對T形柱的延性和承載力都有影響。以下為T形柱中性軸位置示意(圖4，及不同荷載角度時的截面曲率延性比(圖5)。

    圖5中，荷載角度為0o時，T形柱的截面曲率延性最好，荷載角180°時截面曲率延性最差軸壓比0.4時，荷載角為0o的曲率延性比值比荷載角l35o時提高了62.4％，比荷載角l80。時的曲率延性比提高了120 4％。這是因為當荷載角為0o時，T形柱整個上翼緣處于受壓狀態，受壓區寬度大，受壓區高度相對較小，從受壓筋距離中性軸較近，受拉筋距離中性軸較遠，故此時截面曲率延性較好。荷載角為180o時，T形柱下部受壓，受壓區寬度較小，從而導致受壓區高度偏大，使得截面屈服曲率增大而極限曲率減小，截斷曲率延性比降低，曲率延性較差。

    2.3箍筋間距的影響

    圖6中，T形柱的截面曲率延性比隨著箍筋間距的增大而減小。軸壓比0.4，荷載角l35°，肢寬厚比h／b=3時，箍筋間距每增大20 mm，截面曲率延性比減小l0％-12.8％。這是由于箍筋間距的減小，提高了結構的抗壓強度，同時也阻礙了混凝土斜裂縫的發展，延緩了混凝土的破壞，從而提高了柱的截面延性。

3.結論

    在影響異形柱截面延性的各種因素中，軸壓比的影響最為顯著，荷載角和箍筋間距的影響也較大。

    (1)在其它因素不變時，通過變換肢寬厚比的值，可以發現在b=3 5和4時，其曲率延性比在下降，即h／b=3的異形柱截面延性要好于h／h=3 5和4的異形柱截面延性。從軸壓比的角度看，隨著軸壓比的增大，肢寬厚比的影響趨于減弱，但截面延性還是肢寬厚比為3時最好。因此，在軸壓比相同的情況下，建議在工程設計中采用肢寬厚比h／b=3截面的異形柱。

    (2)隨著軸壓比的增大，T形柱的截面曲率延性比曲線下降。這是因為軸壓比增大，截面混凝土受壓面積增大，受壓區高度增大，構件截面曲率延性比減小。

    (3)在不同荷載角度時，T形柱在0°的曲率延性較好，荷載角180°時的曲率延性最差；

    (4)隨著箍筋間距的增大，T形柱的曲率延性比呈下降趨勢。

參考文獻

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[4]陳偉．張新培，鋼筋混凝土不等肢異形柱截面延性最不利荷載方向的研究[J]四川建筑科學研究．2006．32<1)：32—36

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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