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柱是建筑工程中最为常见的竖向支撑构件,可以有效的将竖向荷载传送到地基基础或其他结构构件,在设计过程中,柱的稳定问题对结构体系的可靠性往往有很大的影响,目前,高强混凝土在世界各国得到了广泛应用,高强混凝土轴心受压构件大量使用于各类重大工程中,混凝土强度的提高导致轴心受压构件截面尺寸变小,长细比越来越大。高强混凝土轴心受压构件稳定系数的确定对于工程设计具有重要意义。
当前规范采用试验方法,确定受压杆件的稳定系数仅随长细比变化的计算公式,没有考虑到混凝土强度和配筋率对受压长柱稳定性的影响,针对这一不足,本文分析比较了目前较为常用的各类高强混凝土单轴受压应力——应变曲线,选择过镇海模型作为计算依据,该模型能够较好反映了混凝土的初始变形和峰值应变的特征值。在此基础上采用Shanley轴心受压构件极限承载力计算理论及Maple非线性方程(组)求解方法计算钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数,分析了长细比,混凝土强度,配筋率对稳定系数的影响,并与GB50010-2002的建议值进行了比较。
分析表明,混凝土强度及配筋率对钢筋混凝土轴心受压构件稳定系数的影响不能忽略,GB50010-2002的建议值不适用于高强混凝土构件的计算,通过分析长细比,混凝土强度,配筋率的影响,本文提出了合理的高强混凝土受压构件稳定系数的计算公式。