偏心受压钢骨混凝土长柱稳定承载力试验研究.pdf

内蒙古科技大学硕士学位论文偏心受压钢骨混凝土长柱稳定承载力试验研究姓名：王春花申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：赵根田20070603内蒙古科技大学硕士学位论文 - I - 摘 要摘 要 钢骨混凝土结构兼有钢和混凝土两种结构的优点，大量试验表明钢骨混凝土结构能够大幅度地提高构件的承载能力和抗震性能，因而可减小构件的截面尺寸钢骨混凝土柱截面尺寸的减小，导致柱的长细比增大，因此，长柱失稳问题不容忽视国内目前关于长柱的试验资料较少，故本文将对内配工字钢的偏心受压钢骨混凝土（Steel Reinforced Concrete，简称 SRC）长柱稳定承载力进行试验研究，以期为今后的相关工程提供试验及理论分析的依据 本文主要工作有以下四个方面： 1．通过对 6 根钢骨混凝土大偏压长柱进行试验研究，并引用已有试验，将钢骨混凝土轴压、小偏压及大偏压长柱进行对比，分析了钢骨混凝土长柱的荷载－挠度关系、柱身挠度分布规律、钢骨和混凝土在受荷期间的受力性能、荷载－纵向变形关系、以及试件的破坏形态等，并验证了平截面假定 2．通过试验研究，分析了钢骨混凝土长柱的 N-M 关系曲线 3．根据试验及柱的受力情况确定了计算模型，利用迭代法对钢骨混凝土偏压长柱进行了荷载－挠度全过程分析。

程序设计中考虑了材料非线性、几何非线性和初偏心等多种因素的影响理论分析结果与试验结果吻合较好在此基础上，通过改变长细比、混凝土强度等级和初始偏心距三个参数，分析了钢骨混凝土偏压长柱稳定承载力的变化情况 4．通过总结前人试验研究及结合本文试验，分析了钢骨混凝土偏压柱的刚度变化特点及刚度计算方法，并对刚度计算公式中的系数进行了修正 根据试验和理论分析可知，钢骨混凝土偏压长柱的偏心率应控制在 0.5 以内，长细比应控制在 20 以内；钢骨混凝土轴压长柱的长细比应控制在 22 以内当试件的长细比相同时，随着初始偏心距的增大，试件的刚度降低；当试件的偏心距相同时，随着长细比的增大，试件的刚度增大 关键词：关键词：钢骨混凝土长柱；偏心率；长细比；极限承载力；刚度；全过程分析 内蒙古科技大学硕士学位论文 - II - Experimental Study on Buckling Capacity of Slender Steel Reinforced Concrete Columns Subjected to Eccentric Load ABSTRACT The structures of steel reinforced concrete have both the steel structure and the concrete structure’s advantages, large numbers of experiments show that this kind of structure can greatly improve the bearing capacity and the resisting seismic property, so the section size decreased greatly, But it is noticed that the section size decrease leads to the slenderness ratio increase, so stability problems of long column can not be neglected. Because the test information of long columns is seldom, so, based on experiments, this paper carefully studied the stability bearing capacity of slender steel reinforced concrete columns with eccentricity for offering the test and theory analysis of correlative construction. The major works of this paper are as follows: 1. According to the experiment study of six compressed specimens with large eccentricity, and quote the former scholars’ experiments, and contrast steel reinforced concrete column with axial load ,small eccentricity and large eccentricity load, the following problems of slender steel reinforced concrete columns are discussed, including the relationship between load and deflection, distribution regulation of deflection along the column, mechanical properties of the steel skeleton and concrete, the relationship between load and vertical distortion, the failure state of specimens, moreover demonstrates the supposition of plain section, etc. 2. According to the experiment, the N-M curves of steel reinforced concrete columns are discussed. 3. Based on the result of experiment and loading condition of column, a calculating model of this column is determined, the loading-deflection whole process of steel reinforced concrete eccentricity compression long columns is calculated. The influence of material nonlinearity, geometric nonlinearity , initial eccentricity are considered. The theory calculation results agree with those of tests satisfactorily. Based on this, the stability bearing capacity’s changing of steel reinforced concrete long columns was studied by changing slenderness ratio, the strength grade of concrete and the eccentricity. 4. According to the formers’ experiments and this paper’s experiment, the flexural stiffness of steel reinforced concrete column with eccentricity and its calculate method is analysed, also edit the coefficient of the rigidity calculate formulas. 内蒙古科技大学硕士学位论文 - III - Based on the above, it is concluded that the eccentric ratio of slender steel reinforced concrete columns with eccentricity should be controlled within 0.5, and its slenderness ratio should not exceed 20. When the slenderness ratio remains unchanging, the stiffness is decreased with the eccentricity increase; when the eccentricity remains constant, the stiffness is increased with the slenderness ratio increase. Key words: steel reinforced concrete slender column；eccentric ratio； slenderness ratio；ultimate bearing capacity；stiffness；full- range analytical mode 独 创 性 说 明独 创 性 说 明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。

尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意 签名：___________ 日期：____________ 关于论文使用授权的说明关于论文使用授权的说明 本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文 （保密的论文在解密后应遵循此规定）（保密的论文在解密后应遵循此规定） 签名：___________ 导师签名：___________ 日期：____________ 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 1 - 1 绪绪 论论 1.1 引 言 传统的建筑结构以钢筋混凝土结构为主进入 20 世纪八十年代以来，预应力混凝土结构、钢结构、钢骨混凝土组合结构以及钢管混凝土组合结构越来越多的得到应用随着国民经济的进一步发展，用高新技术加快传统建筑产业的技术进步和优化升级，提高建筑业的整体素质，已成为我国优先发展的重点领域之一，新材料、新技术、新工艺的应用必将使建筑业有一个飞跃的发展，建筑环境与可持续发展也成为新的关注点。

因此，新型建筑结构体系的开发与应用将会成为建筑业的发展方向 1.1.1 钢筋混凝土结构 钢筋混凝土（Reinforced Concrete）结构体系是使用最为广泛的结构体系与其他结构相比，其发展历史悠久，技术成熟，造价低廉，耐久性好，结构刚度大，跨越跨度较小，因此较适合应用于小开间的住宅，公寓和旅馆中但这种结构本身有不少缺点，如延性及抗震性能相对较差，结构自重大，混凝土用量多，大量使用模板，造成材料的浪费，施工进度慢，现场湿作业，噪音较大，污染环境 1.1.2 钢结构 钢结构(Steel Structure)是最近几十年开始在我国发展起来的它具有以下优点：强度高、塑性、韧性好、重量轻、结构延性及抗震性能好、。