为研究钢筋混凝土柱偏心受压的长期受力性能,进行了数值研究和试验研究。目前,国内外学者大多集中注意在钢筋混凝土柱同心受压的短期受力性能,而本研究第一注重长期受力性能,核心是钢筋混凝土柱的徐变和收缩对其性能的影响,第二注重设计偏心受压,更符合钢筋混凝土柱的实际使用情况,第三采用高强材料,填补国内外研究的空缺。1936年首次引入的最小配筋率的概念,是防止纵向钢筋在负荷中产生屈服。在钢筋混凝土柱中,由于徐变和收缩效应,实际的混凝土应力随着时间逐渐松弛而被转移到钢筋上。在低强度钢筋混凝土柱中,压力从混凝土到钢筋的再分配过程可能会导致纵向钢筋产生屈服,这种过早的屈服会对耐用性和最终的性能产生不利影响。在很多实际设计的案例中,混凝土强度是由刚度(挠曲和振动)、建筑美学和功能确定,而不是强度的需求。在这些情况下,柱截面可能大于对强度的需求,结果是纵向钢筋量由最小配筋率来决定。然而,由于当前1%最小配筋率规定是基于使用低强度材料集中加载的测试结果确定的,需要的最小配筋量可能比实际所需的钢筋量会小于或大于1%(即:在某些情况下,1%可能不安全或不经济)。在高偏心或高长细比情况下的设计参数构件,纵向受力钢筋过早屈服更加明显,这是由于混凝土内部应力过高和附加的二阶效应导致的。因此,为了提供更安全和经济设计标准,当前的设计规范要求最小配筋率需要改进。在钢筋混凝土柱中,纵向钢筋提供抗弯强度(或混凝土抗拉强度)。原则上,纵向钢筋的配筋率是为了保证柱子的承载能力大于荷载要求(基于P-M准则),同时不小于最小配筋率(在ACI 318-14和KBC 2016中是1%,在GB 50010-2010中是0.5-0.6%)。为了进行更合理的设计,保证钢筋混凝土柱满足所有性能需求,当前设计规范需对纵向钢筋的配筋率进行改进,设计中要进一步的考虑耐用性、延性和抗弯刚度。其中,为研究混凝土柱的徐变和收缩对其性能的影响,数值研究考虑了各种设计参数,包括加载类型、材料性能、偏心率、使用寿命、负荷水平和长细比等。数值研究与已有的试验结果进行了比较,验证了分析建模的正确性,各种情况下数值研究结果表明,设计参数对最小配筋率(防止使用中的纵向钢筋屈服,这种屈服可能是由徐变和收缩效应导致的)、长期有效抗弯刚度、长期极限强度有显著影响。为研究钢筋混凝土柱偏心受压的长期受力性能,对10个钢筋混凝土柱试件进行了长期偏心轴向加载试验。试验参数包括混凝土强度、配筋率、纵筋屈服强度、偏心率、长细比、加载方式等。测试结果表明,应力和曲率随着时间增加,由于混凝土收缩徐变,混凝土应力逐渐转移到纵向钢筋上。长期性能取决于测试参数:长期影响对于使用低强度混凝土,低强度钢筋,低配筋率,加载次数较少,更高的偏心率,和更高的长细比的构件中是更重要的。而在所有钢筋混凝土柱试样中,在最终测量日的使用荷载作用下并没有产生纵向钢筋的屈服。为使设计更加合理,提出了集中和偏心受压钢筋混凝土柱的最小配筋设计计算公式。这个简单的设计计算公式(其中长期有效抗弯刚度近似为折减的短期有效抗弯刚度)很好的反映了长期效果。由于长期影响导致的强度降低在一般情况下并不严重,但是在设计中仍应注意非线性徐变和二阶效应的影响。通过数值模拟和试验研究综合分析,如果能得到混凝土试块的试验结果(主要包括徐变和收缩参数),就能合理准确地预测钢筋混凝土柱的长期性能。