第 46卷 第 2期
2014年 4月
西安建筑科技大学学报 (自然科学版)
J．Xi’an Univ．ofArch．&Tech．(Natural Science Edition、
V_01．46 NO．2
Apr．2014
型 钢 再 生 混 凝 土 偏 心 受 压 柱
正 截 面 承 载 力 计 算 方 法
薛 建 阳 ， 周 升 ， 崔 卫 光
(西安建筑科技大学土木工程学院，陕西 西安 710055)
摘要：在试验研究的基础上，将型钢再生混凝土偏心受压柱的破坏分为大偏心受压破坏和小偏心受压破坏，并界定了其界
限破坏，根据力的平衡原理和基本假定，推导了型钢再生混凝土偏心受压柱的正截面承载力计算公式，并与试验结果进行
对比．计算值与实测值吻合较好，验证了所提公式的正确性，可以应用于实际工程设计．
关键词：型钢再生混凝土柱 ；偏心受压 ；正截面承载力；计算公式
中图分类号：TU398+．9 文献标志码：A 文章编号：1006—7930(2014)02—0166．05
将 废 旧混凝 土破 碎 后制成 的 骨料 ，与 水 、沙石等 按一 定 比例 拌合 成新 混凝 土 ，称 之为再 生混凝 土 ．再
生混 凝 土符合 国家住 宅 环保标 准 的 “四节 一 环保 ”，具有 巨大 的经 济效 益和 社会 效 益 ，符合 国家 可持 续 发
展战 略 ．再 生混 凝 土 由于材 料 不 同于 传 统混凝 土 ，其物 理力 学性能 有 所改变 ，因此有 必要进 行深 入 的研究 ，
以推 广再 生混 凝土 在工 程 中 的应 用 L1 J．型钢 再 生混 凝土 结构 是 由型钢 和再 生混 凝土 组合 而成 的 J，该结
构 可 以发挥 两种 材料 各 自特 有 的优 势 ，在实 际工 程 中具有 推广 应用价 值 ．但 目前对 型钢 再 生混凝 土结 构 的
研 究 还较缺 乏 ．基于 此 ，设计 了 9根型 钢再 生混凝 土柱 并进 行 了偏 心受压试 验 L6J，考 虑 了再 生骨料取 代率
和相对 偏 心距 的影 响 ，得 到 了偏 心受 压柱 的破坏 形态 ．本 文在试 验 研究 的基础 上 ，理 论分析 并推 导 了型钢
再 生混 凝 土偏 心受压 柱 的正截 面承 载力 计算公 式 ．
1 型 钢 再 生 混 凝 土 偏 心 受 压 柱 正 截 面 承 载 力 计 算
1．1 基本 假定
(1)截 面应 变符 合平截 面 假定 ；(2)不考 虑再 生混凝 土 的受拉 作 用 ；(3)再 生混凝 土受 压 的应力 一应
变 关系根 据文 献 【8]的研究 结果 ，采 用 式 (1) 所示 的形 式 ，型钢 和钢 筋 的应 力一应变 关 系分 别采 用式 (2)
和式 (3)所示 的形 式 ；
J = [1．4 e-~ +。．2( ] 一。．6( ] I ≤ l
： < ≤
式 中 ： 。为再 生混凝 土压 应变 为 时的再 生混凝 土压 应力 ， 为 再 生混 凝 土轴 心抗压 强度设 计值 ， 为
再 生混凝 土压应 力达 到 时的应变 ，取 为 0．002．
I O's=Ese ≤ ／
{ ：fy ￡≥fy／ (2)
l =一 ≤一fy／
I as = l l≤ ／Es
{as = fs ￡≥ fs／Es (3)
I as = 一 ￡≤一 ／Es
(4)不 考 虑型钢 、钢筋 与再 生混 凝土 之 间的黏 结滑移 ．
收稿日期：2013．09 26 修改稿日期：2014—04．12 基金项目：国家自然科学基金项目 (51178384)；陕西省教育厅科研计划项目 (12JK0902)；陕西省重点科技创新团队项目 (2014KCT-31)
作者简介：薛建阳 (1970一)，男，博士，教授，主要从事钢与混凝土组合结构及古建筑方面的研究．E-mail：jianyang_xue@163．corn
西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报 (自然科学版) 第46卷
1．2 计 算 公式
根 据 型 钢 再 生混 凝 土 偏 心受 压 柱 试 验研 究 及 其 受 力特 性 j ， 可将 其 破坏 形 式分 为大偏 心受压 破坏 和小 偏 心受 压破坏 两
种 形式 ，现 分别 推导 对应 两种 破 坏形 式及 界 限破坏 时型钢再 生
混 凝土 偏 心
型钢再生混凝土偏心受压柱正截面承载力计算方法（论文）.pdf
