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异形柱结构在水平荷载作用下,由于结构的不对称性、偶然偏心荷载等因素的影响,结构中的异形柱可能会处于压、弯、剪、扭的复合受力状态。目前,有关压弯剪扭共同作用下异形柱的抗扭性能研究未见文献报道,国家标准《混凝土结构设计规范(GB50010-2010)》和行业标准《混凝土异形柱结构技术规程(JGJ149-2006)》均未给出有关异形柱受扭的设计方法。随着异形柱结构的推广应用,积极开展异形柱在复合受力情况下的抗扭性能研究是必要的。本文进行了6根钢筋混凝土异形柱在压弯剪扭复合受力下抗扭性能的试验研究,其中钢筋混凝土L形柱1根,T形柱4根,十字形柱1根,分析了轴压比、扭剪比、截面形状对异形柱抗扭性能的影响。此处,扭剪比指异形柱受扭破坏时所承受的扭矩与剪力和肢厚乘积的比值。试验结果表明:(1)压弯剪扭复合作用下钢筋混凝土T形柱的抗扭性能随轴压比的增加而提升。轴压比为0.314的T形柱比轴压比为0.114的T形柱的极限扭矩提高了203.8%,极限扭转角提高了41.7%。(2)当轴压比相同时,随着扭剪比的增加,钢筋混凝土T形柱的抗扭性能有所提升。扭剪比为4.02的T形柱比扭剪比为1.71的T形柱的开裂扭矩提高了85.7%,极限扭矩提高了62.9%,极限扭转角提高了112.5%。(3)截面形状对钢筋混凝土异形柱的开裂扭矩、极限扭矩的影响规律较复杂,开裂扭矩的大小变化顺序为十字形柱> L形柱>T形柱。极限扭矩的大小变化顺序为:十字形柱>T形柱>L形柱。利用有限元软件ANSYS建立了压扭和压弯剪扭作用下钢筋混凝土异形柱抗扭性能的数值分析模型。通过与试验结果比较并反复试算,建议了异形柱压扭和压弯剪扭性能有限元数值模拟的合适模型分析参数。数值模拟结果表明,本文建立的有限元模型能够较准确的模拟压扭作用下和压弯剪扭作用下异形柱的开裂扭矩、极限扭矩和扭矩-扭转角曲线的上升段,对扭矩-扭转角全过程曲线(特别是下降段)的模拟还有待进一步研究。在数值模拟计算结果的基础上,利用有限元数值分析模型较系统地分析了轴压比、配筋率、截面尺寸及箍筋间距对压扭作用下的异形柱抗扭性能的影响。建立了L形柱、T形柱和十字形柱的扭转截面系数Wt和相当极惯性矩I t的简化计算方法。运用有限元数值模型对8种截面尺寸、5种轴压比、3种配筋率和3种箍筋间距共360种工况的压扭作用下L形柱的极限扭矩进行计算,利用统计分析软件SPSS对360种工况的计算结果进行回归,给出压扭作用下L形柱极限扭矩的实用计算公式。