论文部分内容阅读
型钢-混凝土柱是钢-混凝土组合结构中的主要受力构件。目前国内外研究者主要针对配置对称结构钢的矩形截面组合柱,进行了较大量的试验与理论研究,提出了一些简化设计公式及计算机分析方法,但对复杂截面组合柱尚没有建立起有效的设计与分析方法。本文的主要目的是建立一种可用于各类规则和不规则截面组合柱的通用计算机分析方法,并利用该方法对现有的一些简化设计公式进行比较和评估。 本文首先根据几个合理的计算假定,建立了一种基于数值迭代的计算机方法,并编制了相应的可视化计算机程序。应用该计算机方法,截面上的混凝土内力采用精确的积分方法求得,结构钢与钢筋的内力则由纤维元方法计算,而最终的非线性代数方程组由分离变量的拟Newton-Raphson迭代方法求解。利用该方法及相应的计算机程序对几个不同截面形式的组合柱进行了截面设计和承载力确定,截面承载力计算结果还与试验结果进行了比较,发现两者有较好的吻合。在此基础上,利用计算机程序对国内两个组合柱设计规程,建设部颁布的《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138-2001)和冶金部颁布的《钢骨混凝土结构设计规程》(YB 9082-97)中建议的配置对称结构钢的矩形截面型钢-砼柱的简化设计方法进行了分析和评估,获得了一些对工程设计有价值的结论和建议。同时基于承载力叠加的概念,提出了配置工字型和箱型结构钢的圆形截面组合柱在单向和双向偏压荷载下的承载力简化计算公式,通过与精确的计算机数值迭代方法的比较发现,当荷载偏心较小时该简化计算公式具有足够的准确度,能够满足工程应用的要求。