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型钢混凝土(Steel Reinforced Concrete简称SRC)柱是在混凝土柱中主要配置型钢,因其承载力高,刚度大,抗震性能好等优点而得到了广泛应用。
本文首先利用有限元软件ANSYS,建立L形型钢混凝土异形柱的组合式有限元模型,进行非线性计算分析,通过分析得出构件的截面应变、中性轴变化规律和破坏机理。
其次,根据型钢混凝土异形柱的工作机理和数值分析方法计算原理,采用FORTRAN语言编制了L形型钢混凝土异形柱正截面承载力的计算程序,通过与已有试验数据的比较证明了该程序的正确性和可行性。利用该程序计算得到了各设计参数(包括混凝土强度等级、加载角、配钢率、轴压比等)变化时,型钢混凝土异形柱正截面受力性能的N-M及Mx-My相关曲线。通过对计算结果的分析,得到了上述设计参数变化时,L形SRC异形柱正截面受力性能的变化规律。并初步探讨了构件正截面承载力的使用设计方法,推导了在单向偏心作用下承载力计算公式,以简化计算。
最后,由于轴压比是影响柱延性的重要参数,轴压比限值与混凝土强度、配钢率、配筋率、肢长厚比等相关,因此本文分析这些因素对轴压比限值的影响,在设计中应根据不同的情况采用不同的限值。