钢筋混凝土框架异形柱设计理论研究
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摘要
本文主要进行了如下工作：
1 对L、T、十形柱双偏压作用下正截面承载力进行计算，编制了数值积分程序，并对L、T、十形柱偏心矩增大系数进行计算分析。提出了无量纲形式相关曲线，无量纲的优点是当柱截面长、厚比相同时，一条曲线可以代表多种截面尺寸和混凝土强度，使目前的有量纲相关曲线数量大大减小。并在此程序基础上，编制了异形柱正截面配筋计算程序。
2 讨论了荷载角对L、T和十形柱受弯承载力的影响，表明L、T形柱由于截面不对称，纵筋分布不对称，造成某一荷载角下承载力较大，而另一荷载角下承载力又很低。在此基础上，对L、T、十形柱工程中常用的截面配筋形式进行正截面计算，提出了受弯承载力较高的一种配筋形式。
3 对L、T、十形柱轴压比限值进行计算分析，指出L、T形柱当腹板受压时轴压比限值很低，十形柱轴压比限值同矩形柱相差不多。给出了考虑L、T形柱截面尺寸的轴压比限值。并提出了增加腹板端部配筋和考虑箍筋约束作用来改善L、T形柱轴压比限值低的问题，给出了相应的提高值；十形柱轴压比限值取值同矩形柱。
4 对L形柱轴压比问题进行了试验研究，试验结果也证明了数值计算结果的正确性，证明L形柱当腹板受压作用时延性的确很差，即使轴压比取0.536延性都很差，提出对柱轴压比要求较严的结构，不宜采用L、T形柱。
5 对L、T、十形柱受剪性能进行了低周反复荷载试验研究，讨论了剪跨比、轴压比、配箍率、荷载作用方向对L、T、十形柱承载力和延性的影响，并结合他人试验结果，提出了L、十形柱的偏下线受剪承载力公式。并对规范中给出的T形柱受剪承载力进行验证，与试验结果比较，证明公式安全可靠。
6 对斜向荷载作用的L、T、十形柱受剪性能进行了低周反复荷载试验研究，得出如下结论：对等肢L、T和十形柱，斜向加载的延性基本等同或好于框架轴方向，斜向受剪承载力高于框架轴方向。因此，对等肢L、T和十形柱，只要框架轴方向延性和受剪承载力满足要求，则斜向作用时也满足要求。
In this paper, the following work has been done:
1 The load-bearing capacity of L, T and +-shaped columns under axial compression and biaxial bending is calculated by a numerical integral program. The non-dimensional relationship of load-bearing capacity is put forward, the virtue of which is that, given the same ratio of limb length to thickness, one curve presents many kinds of section dimensions and concrete strengths, thus the quantity of present relation curves is greatly reduced. Based on this, a program for computation of longitudinal steels is given.
2 The effects of load angle on load-bearing capacity of L, T and +-shaped columns under axial compression and biaxial bending are discussed. As for L and T-shaped columns, load angle has a great effect on bending capacity of them, mainly because of the asymmetry of sections. But for +-shaped columns, the effect of load angle on load-baring capacity is not much significant.
3 Analysis on axial compression ratio of L, T and +-shaped columns is undertaken. It indicates that for L and T-shaped columns, axial compression ration is very low when web is in compression, but for +-shaped columns, axial compression ratio approaches to that of rectangular columns. And the axial compression ratio index of L, T-shaped columns considering section dimensions is given.
4 Experimental researches on L-shaped columns are conducted, the results agree well with theoretical ones. It approves that for L-shaped columns, the ductility is truly bad when web is in compression. Though axial compression ratio takes 0.536, bad ductility results.
5 Results of an experimental investigation on shear behavior of L, T and +-shaped columns are presented. The effects of shear-span ratio, axial compression ratio, stirrup contents and loading direction on shear behaviors of L, T, and +-shaped columns are discussed. Combining with test data of others, the formulas for shear strength of L and +-shaped columns are given. The expressions for T-shaped columns given in Design Code for Concrete Structures are verified. Compared with test results, good agreement is achieved.
6 Experimental researches on two-directional shear behavior of L, T and +-shaped
columns are undertaken. For L, T and +-shaped columns, the shear bearing capacity and ductility under two-directions is not worse than that under frame direction. Therefore, for L, T and +-shaped columns, as long as the shear bearing capacity and ductility in frame-direction satisfy requirements, the shear bearing capacity and ductility under two-directions need not to be checked.
1 对L、T、十形柱双偏压作用下正截面承载力进行计算，编制了数值积分程序，并对L、T、十形柱偏心矩增大系数进行计算分析。提出了无量纲形式相关曲线，无量纲的优点是当柱截面长、厚比相同时，一条曲线可以代表多种截面尺寸和混凝土强度，使目前的有量纲相关曲线数量大大减小。并在此程序基础上，编制了异形柱正截面配筋计算程序。
2 讨论了荷载角对L、T和十形柱受弯承载力的影响，表明L、T形柱由于截面不对称，纵筋分布不对称，造成某一荷载角下承载力较大，而另一荷载角下承载力又很低。在此基础上，对L、T、十形柱工程中常用的截面配筋形式进行正截面计算，提出了受弯承载力较高的一种配筋形式。
3 对L、T、十形柱轴压比限值进行计算分析，指出L、T形柱当腹板受压时轴压比限值很低，十形柱轴压比限值同矩形柱相差不多。给出了考虑L、T形柱截面尺寸的轴压比限值。并提出了增加腹板端部配筋和考虑箍筋约束作用来改善L、T形柱轴压比限值低的问题，给出了相应的提高值；十形柱轴压比限值取值同矩形柱。
4 对L形柱轴压比问题进行了试验研究，试验结果也证明了数值计算结果的正确性，证明L形柱当腹板受压作用时延性的确很差，即使轴压比取0.536延性都很差，提出对柱轴压比要求较严的结构，不宜采用L、T形柱。
5 对L、T、十形柱受剪性能进行了低周反复荷载试验研究，讨论了剪跨比、轴压比、配箍率、荷载作用方向对L、T、十形柱承载力和延性的影响，并结合他人试验结果，提出了L、十形柱的偏下线受剪承载力公式。并对规范中给出的T形柱受剪承载力进行验证，与试验结果比较，证明公式安全可靠。
6 对斜向荷载作用的L、T、十形柱受剪性能进行了低周反复荷载试验研究，得出如下结论：对等肢L、T和十形柱，斜向加载的延性基本等同或好于框架轴方向，斜向受剪承载力高于框架轴方向。因此，对等肢L、T和十形柱，只要框架轴方向延性和受剪承载力满足要求，则斜向作用时也满足要求。
In this paper, the following work has been done:
1 The load-bearing capacity of L, T and +-shaped columns under axial compression and biaxial bending is calculated by a numerical integral program. The non-dimensional relationship of load-bearing capacity is put forward, the virtue of which is that, given the same ratio of limb length to thickness, one curve presents many kinds of section dimensions and concrete strengths, thus the quantity of present relation curves is greatly reduced. Based on this, a program for computation of longitudinal steels is given.
2 The effects of load angle on load-bearing capacity of L, T and +-shaped columns under axial compression and biaxial bending are discussed. As for L and T-shaped columns, load angle has a great effect on bending capacity of them, mainly because of the asymmetry of sections. But for +-shaped columns, the effect of load angle on load-baring capacity is not much significant.
3 Analysis on axial compression ratio of L, T and +-shaped columns is undertaken. It indicates that for L and T-shaped columns, axial compression ration is very low when web is in compression, but for +-shaped columns, axial compression ratio approaches to that of rectangular columns. And the axial compression ratio index of L, T-shaped columns considering section dimensions is given.
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5 Results of an experimental investigation on shear behavior of L, T and +-shaped columns are presented. The effects of shear-span ratio, axial compression ratio, stirrup contents and loading direction on shear behaviors of L, T, and +-shaped columns are discussed. Combining with test data of others, the formulas for shear strength of L and +-shaped columns are given. The expressions for T-shaped columns given in Design Code for Concrete Structures are verified. Compared with test results, good agreement is achieved.
6 Experimental researches on two-directional shear behavior of L, T and +-shaped
columns are undertaken. For L, T and +-shaped columns, the shear bearing capacity and ductility under two-directions is not worse than that under frame direction. Therefore, for L, T and +-shaped columns, as long as the shear bearing capacity and ductility in frame-direction satisfy requirements, the shear bearing capacity and ductility under two-directions need not to be checked.
引文
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