T形截面双向偏心受压柱的稳定性研究.pdfVIP

维普资讯 钾一 l工程力学，增刊 1998年 249 T形截面双向偏心受压柱的稳定性研究 雠 垂堡控 103 l1，^ 【I可jE农量太学 保定 071001) 搏簧：奉文通过对T形截面偏心受压构件的计算机分析．研究了长细比．儡心距对构件极限承载力及破 厨=形态的影响．探讨了荷载角与T形截面偏压柱受力及破坏形态的关系．同时针对理论分斩时砼受压应 力一应变曲线中极限压应变取值对T形截面偏压构件受力性能的影响进}亍了探索．奉文研究结果对异形 伪心匪．长钿比 T形截面柱在框架结构中经常遇到．它改善室内美观，使室内角柱不再显现．因而越 来越得到广泛应用．随着建筑结构砼强度等级的不断提高，构件的截面尺寸越来越小．构 件变得更加细长，受压构件的稳定性将成为一个主要问题． 到 目前为止，国内外学者对T形截面偏心受压构件进行了不少研究 I1—5】，但多局限 在对构件或截面的承载力计算方法或滞 回特性的研究．而对于T形截面细长柱的稳定性研 究较少．本文通过对32根不同情况下1形截面双向偏心受压柱的理论分析，研究了不同构 件长细比、偏心距 以及荷载角时构件稳定性的变化规律．同时对砼极限压应变的变化对构 件稳定性的影响进行了探索．其研究结论对今后的理论分析和构件设计具有一定的参考价 值． 二、分析方法： ] 图 一 翻 二 本文取具有代表性的两端铰接 等偏心加载的基本长柱为研究对象进行分析，为简化 计算，可将其进一步简化为一端固定．一端 自由的模型柱进行研究，其高度为基本长柱一 半，见图一．在分析过程中引入了以下基本假定： (1)平均应变的截面假定 (2)不考虑砼的抗拉强度及砼收缩、绦变对构件受力的影响 维普资讯 250 (-Z程力学’增刊 1998年 (3)钢筋应力应变曲线取双直线模型，砼应力应变曲线取抛物线加平直线模型见图二． (4)将模型柱沿高度等分为四段，近似认为每段问构件截面曲率直线变化． 砼极限压应变的取值：大量试验表明：当偏心受压构件发生受拉破韩时，砼的极限压 应变变化不太，而当受压破坏时，砼的极限压应变随着偏心距的减小而减小，相应的构件 轴向承载力也越大．本文在分析过程中，假定偏心构件发生变化界限破坏或受拉破坏时， 砼极限压应变保持不变，而轴压破坏时，取砼投限压应变为O．002．受压破坏时，砼极限压 应变随构件所受荷载N的不同，由直线内插法确定． 试验研究表明 ¨】：对于钢筋砼偏心受压构件，当截面所受外荷载作用角度发生变化 时，其界限砹坏荷载也将随之变化．出于T形截面只有一个对称轴，当外荷载不作用在对 j 称轴时，构件产生的变形通常不在韧始弯矩平面内．构件受力变形后，各截面所受到的荷 载作用角度也将有所不同，因而，计算分析中需按构件变形中各截面的不同受力情况，确 定其相应的界限荷载，以求得各截面玻坏时其砼极限压应变值． 不同荷载角时，截面界限荷载的确定：对于一给定截面配筋的钢筋砼偏心受压柱，当 ： 截面受界限破坏荷载作用时，其破坏时所能承担的弯矩值最大．根据偏压柱这一特点，本 文采用逐级加载．求相应荷载角时最大抵抗弯矩的方法，来确定界限破坏荷载值，当所加 载大于界限荷载时，可采用二分法得到界限荷载的准确值．具体计算见框图三． 圈 三