钢筋混凝土不等肢异形柱曲率延性影响因素研究.pdf

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1、钢筋混凝土不等肢异形柱曲率延性影响因素研究宋家璐(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都6l0041)摘要：近年来钢筋混凝土异形柱结构得到了较为广泛的应用。《混凝土异形柱结构技术规程》中，对于不等肢异形柱的曲率延性计算是从确定性方面得出的结果，没有考虑影响曲率延性的各个因素的随机性，与实际情况不符。而影响异形柱曲率延性的因素较多，本文采用Monte．Carlo模拟把各个因素模拟为随机变量，对其中的未受约束混凝土的‰和8。钢筋的占，。这三个因素进行敏度分析，判断其对不等肢异形柱曲率延性的影响程度。关键词：不等肢异形柱；曲率延性；随机变量

2、；敏度分析中图分类号：TU375文献标识码：B文章编号：1672—40ll(2011)02—0028—02O前言近年来全国许多省市的建设委员会、建筑设计院以及许多高校都开始重视对异形柱的研究和运用，取得了一批有价值的科研成果¨qJ。天津大学通过对异形柱曲率延性的计算¨qJ，确定了异形柱结构在各抗震等级下的轴压比限值，其研究成果纳入了2006年颁布的《混凝土异形柱结构技术规程》中。但天津大学的研究未考虑影响曲率延性的各参数的随机分散性，与实际情况不符。影响不等肢异形柱曲率延性的因素较多，包括异形柱截面底肢宽度6、高度7l、肢厚‘、保护层厚

3、度口7、箍筋间距s。、钢筋直径矾、混凝土强度Z、纵筋强姒、箍筋强度厶、自重荷载Ⅳ。、活载Ⅳo、钢筋弹性模量E，、未受约束混凝土的占。和8“、钢筋的占n15个设计参数。而其中未受约束混凝土的印和占。、钢筋的8“这三个设计参数的统计特征未知，现都拟取为正态分布，本文将对这三个参数进行敏度分析，用以判断这三个设计参数取为确定值对不等肢异形柱曲率延性的影响。l随机变量的抽样方法对每一种设计工况，把15个设计参数看作随机变量，利用Monte—C盯lo方法旧1根据随机变量的统计特征¨J，生成800组随机数以模拟实际情况，然后由非线性全过程数值分析方

4、法旧。J，求得各组情况下的最不利荷载角的截面平均曲率延性。即每一种工况下，可得到800组曲率延性结果。设各个随机变量茹。，屯，⋯，≈⋯分别具有分布函只。(毛)，如(茗：)，⋯，乃(气)。巳(毛)为[0，1]区间上的一个数，可以将其与Monte—cado方法中的随机数对应，令以(≈)=‘，这里0是Monte—carlo方法产生的[O，1]上的随机数。这样就可得到茗，=E1(一)J=1，2，⋯，n。对于每个‘就可以得到相对应的随机变量的值。作者简介：宋家璐(1983一)。硕士。主要研究方向：姑构设计研究应用。r口=1．2825府，{矗=地一

5、o．5772／a(1)L石={-{n[-Inj‘)]}几+磨2敏度分析在影响不等肢异形柱曲率延性的15个设计参数中，未受约束混凝土的吼和占。、钢筋的占小这三个设计参数的统计特征未知，现都拟取为正态分布，并对这三个参数进行敏度分析。首先对未受约束混凝土的岛和8。。这两个设计参数进行敏度分析。底肢宽度、高度、肢厚等12个随机变量、以及凡和气，共14个随机变量按统计特性分别进行抽样，其中未受约束混凝土的岛和占。的变异系数拟取为0．05、0．075、O．15、O．20四种情况进行800组抽样，然后取三种截面进行计算，其800组曲率延性计算结果的

6、均值和变异系数在表l中列出；同时把鄢和8。取为确定值，只取前12个随机变量，取相同的三种截面进行计算，其延性计算结果的均值和变异系数也在表1中列出。对比表l中的数据，由此对印和占。进行敏感性分析，以判断8。和8。取为确定值对曲率延性计算结果的影响。表中括号内的数值为‰和口。。的变异系数。衷l(a)L形截面异形柱最不利曲率延性计算结果随机数个数1214(O．05)14(O．075)14(0．15)14(0．20)均值13．70513．69613．68013．62313．617变异系数0．23377O．234500．235630．24144

7、0．24533注：L形柱截面足寸为200×500×600(Im)；纵筋直径d=‰；混凝土强度等级为C30；箍筋配1为小lO@90；设计轴压比为Q5。表1(b)T形截面异形柱最不利曲率延性计算结果随机数个数1214(O．05)14(O．075)14(O．15)14(O．20)均值11．85411．85011．83l11．77211．759变异系数0．32700O．32848O．32994O．33716O．34106注：T形柱截面尺寸为200×500×600(m)；纵筋直径d=∞mm；混凝土强度等级为C30；箍筋配置为小lO@90；设计轴压

8、比为Q55。襄l(c)+字形截面异形柱最不利曲率延性计算结果随机数个数1214(0．05)14(0．075)14(0．15)14(0．20)均值9．2449．2339．1909．1149．086变异系数O．