十字形钢骨混凝土组合异形柱轴压承载力研究

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1、2007年11沈阳建筑大学学报(自然科学版》Nov第23卷第6塌JournalofShenyangJianshuUniversity(NaturalScience)Vol.232N0o0.76文章编号:1671一2021(2007)06一0910一04+字形钢骨混凝土异形柱轴心受压承载力研究徐亚丰‘，宋宝峰1.2，李钢3，丁或’，孟猛1，王建，(1.沈阳建筑大学土木工程学院，辽宁沈IH110168;2.辽东学院建筑工程学院，辽宁丹东118000;3.9东学院艺术与设计学院，辽宁丹东118000)摘要:目的设计一种折型实腹式钢骨混凝土异形柱，进一步研究这种新型

2、构件的承载能力，得到钢骨混凝土异形柱轴心受压承载力的计葬公式方法通过对3一根十字形钠骨混毅土异形柱和1根钢筋混毅土异形柱的轴心受压承载力的试脸研究，对不同含钢甘率及无钢骨构件的承载力进行了对比分析结果随着含钢骨率的增大，构件的承载力及延性也相应增加;在抽心荷载的作用下，从开始加载到混凝土开裂直至试件达到抓限荷载，型钠与混毅土能保特协同工作;提出了十字形钠骨混凝上异形柱轴心受压承载力的计算会式，理论计葬值与试验结果吻合较好结论钢骨混凝土异形柱与普通钢筋混凝土异形柱相比县有更高的承载力和更好的延性.这种新型实腹式钢骨混凝土异形柱可以在工程中推广使用.关键词:钢骨

3、混凝土;十字形截面;异形柱;轴心受压承载力中图分类号:TU398文献标识码:A目前，钢筋混凝土异形柱结构己经在全国各程中推广使用.地得到推广应用.为了充分发挥异形住的优点，使1试验异形住的应用范围更广，提高异形柱的承载能力已成为一个迫切需要解决的问题.对于钢骨混凝1.1加载装置及加载制度土异形柱，在国内外的研究尚少.广西大学的苏益加载装置试验在500t液压式万能试验机声教授川、西安理工大学的李哲教授121、西安建上进行，在柱肢中部垂直于柱肢轴向的水平方向筑科技大学的赵鸿铁教授〔3-71等，主要是对空腹布置3个位移计，用于观察异形柱在轴向加载下式钢骨混凝土异形

4、柱进行了深人研究北京工业的侧向弯曲变形，在平行于柱肢轴向布置1个位大学的曹万林教授Is]曾结合北京财富中心一期移计，用于观察柱沿轴向的变形工程，设计研究了一种钢骨混凝土异形柱，这种形1.2试件设计式的钢骨混凝土异形柱虽属于实腹式，但不具有试验设计了4个试件，其中3个为钢骨混凝普遍性.笔者提出了一种更具有普遍推广意义的土异形柱,1个为普通钢筋混凝土异形柱试件高实腹式钢骨混凝土异形柱191，并对这种新型构件度均为H=600mm，试件外包截面尺寸为bx的承载能力进行了试验研究，提出了十字形钢骨h二200mmX200mm,试件高宽比H/b=3，符混凝土异形住轴心受压

5、承载力的计算公式，试验合短柱要求试件编号及名称解释见表1.证明这种新型实腹式钢骨混凝土异形柱可以在工试验设计的异形柱具体截面尺寸及配筋形式收稿日期:2007一05一1s荃金项目:辽宁省教育厅科技攻关项目(2004D247);沈阳建筑大学省级重点实验室开放基金资助项目(JG200602)作老简介:徐亚丰(1963-),男，教授，博士.主要从事组合结构研究.万方数据第23卷徐亚丰等:十字形钢骨混凝土异形柱轴心受压承载力研究如图1所示.2异形柱受力性能分析1.3材料的力学性能试验中钢骨厚度分别采用8二、6mm,4mm,2.1试件破坏过程及纵向变形分析钢板材质为Q2

6、35，其实测力学指标见表2.纵向钢筋异形柱破坏过程及轴心荷载下的纵向变形如和箍筋分别采用直径为6mm和4二的BPB235级图2所示.幼钢，其实测力学指标见表3.混凝土采用商品混凝土，~，尸，十Z-8其设计标号为C60，由沈阳建富商品混凝土有限公司20生产，其实测力学指标见表4.表3试件名称与编号试件截面z表示受力栩骨厚名称形状状态度/.盯刀十2一8十字形轴心受压510十Z-6十字形轴心受压位移/mm十Z-4十字形轴心受压图2轴心荷载下的纵向变形曲线由图2可以看出从开始加载到破坏，4个试十Z一0十字形轴心受压件在轴心压力作用下，破坏过程大致相同，都经历纵筋12

7、中‘纵筋12奋‘了3个阶段，即弹性阶段、带裂缝阶段和破坏阶段(1)弹性阶段:当荷载较小时，混凝土、型钢及纵向钢筋均处于弹性状态.(2)带裂缝阶段:随着荷载的增大，柱胶中部混凝土出现微小裂缝.试件进入此阶段的快慢程度与钢骨有关，含钢骨的3个试件开裂荷载大约试件十Z-4、十Z-6、十Z-8试件十Z-0截面尺寸截面尺寸及配筋形式及配筋形式为极限荷载的80%左右，而无钢骨的试件开裂荷困1异形柱截面尺寸及配筋形式载为极限荷载的36%.但对于4个试件，当压力表2钢板实测力学指标达到极限荷载的95%左右时，裂缝才明显发展厚崖/屈服吸弹性懊栩板屈服时对也就是说，有钢骨的试件

8、开裂较晚，而无钢骨的试翅格f0吧度/MP.盆/Me扭