RC柱压弯剪扭复合受力性能研究

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钢筋混凝土柱作为建筑结构中最重要的受力构件之一,其受力情况直接关系结构的安全性。由于实际荷载的复杂性和多样性,柱子单一受力的情况很少,特别是在地震作用下同时承受压、弯、剪、扭中几种作用组合的边柱和角柱,一旦失效将极大的加剧结构的破坏,甚至造成结构大范围的坍塌。我国现行《混凝土结构设计规范》对多相复合受力构件采用单独计算受力相叠加的做法不能合理的反映构件的真实受力状况。本文将以国内外相关学者的研究成果为背景,对21根不同受力状态的钢筋混凝土柱进行研究,其主要研究内容和结论如下:1、利用有限元软件ABAQUS建立不同受力状况下的钢筋混凝土柱,对21根钢筋混凝土柱在压、弯、剪、扭复合受力下的低周反复加载试验进行了研究,分析了轴压比、扭弯比、偏心距对钢筋混凝土柱滞回特性、耗能能力、骨架曲线、延性、强度退化、刚度退化以及承载力等方面的影响。2、不同工况下轴压比对承载力的影响为:单向压弯剪扭>双向压弯剪扭>双向压弯剪>单向压弯剪。在单向压弯剪作用下,随着轴压比的增大,水平极限承载力增大,但耗能能力下降,构件延性变差。3、随着扭弯比的增大,试件的总耗能能力减弱、水平承载力降低,延性整体呈下降趋势。4、轴向荷载作用于柱顶面内时,与侧向力距离最远时试件的总耗能能力、水平承载力、延性均最好;随着偏心距的增大,试件耗能能力、水平承载力、延性系数均下降。5、通过单相、两相承载力计算公式推导出复合受力情况下构件三相承载力和四相承载力相关公式,并由复合受力统一公式画出了轴压力给定情况下的压弯剪扭相关曲线,三相承载力相关曲线,两相承载力曲线以及单向性相关曲线,并对承载力计算统一公式进行了修正。
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