型钢混凝土柱基于受剪行为解耦的承载力计算方法研究

Abstract

在各国现行规范中，强度叠加法广泛应用于型钢混凝土柱的受剪承载力计算，即型钢混凝土柱的受剪承载力单纯等同于型钢腹板受剪承载力与钢筋混凝土部分受剪承载力之和，不考虑二者间的相互作用。但因型钢与钢筋混凝土部分材料属性与截面面积差异巨大，导致两部分的受剪承载力无法同时达到峰值，致使传统强度叠合法偏于不安全。为解决上述问题，在传统桁架-拱模型和现行规范计算方法中引入了变形协调条件，以此确定了型钢与钢筋混凝土部分在受剪全过程中的承载力分配准则，并基于41个型钢混凝土柱的试验结果验证了所提方法的有效性。计算结果表明，提出的计算模型可准确预测型钢混凝土柱的受剪承载力。此外，在不考虑分项系数与强度折减系数的前提下，我国规范JGJ 138—2016、澳大利亚/新西兰规范AS/NZS 2327：2017均过度低估了型钢混凝土柱的受剪承载力，而美国规范ANSI/AISC 360-16、欧洲规范BS EN 1994-1-1：2004、我国规范YB 9082—2006均高估了部分试件的受剪承载力，且部分承载力高估程度超40%。

Keywords

• 型钢混凝土柱;受剪承载力;变形协调;桁架-拱模型;设计规范