变轴力下钢筋混凝土柱的抗震性能分析(6)

变轴力下钢筋混凝土柱的抗震性能分析

为考察不同最大轴力N0对等代定轴力的影响，对于YW0试件分别取N0＝605、432、260、86kN(相应最大轴压比分别为0.35、0.25、0.15和0.05)，并取等代定轴力0.55N0的RC柱与非耦合型变轴力的RC柱进行对比计算分析。限于篇幅，这里只列出EL Centro波（即表1中的Case 6）导致的变轴力的结果对比，如图5所示。由图可见，虽然N0不同，但等代定轴力下的RC柱刚度、承载力和耗能均与相应变轴力下RC柱的结果保持很好的一致性，进一步验证了本文关于等代定轴力的合理性。

因此，在RC柱的静力和拟静力试验研究和相关计算分析中，可以用等代定轴力（而不是最大设计轴力）代替非耦合型变轴力来进行RC柱的抗震性能研究。当不具备对结构进行动力分析的条件时，可近似取0.5~0.6倍最大轴力作为等代定轴力。

5 结语

本文基于纤维模型的混凝土结构数值分析模型，通过对一根RC框架柱在7种不同轴力形式下的滞回性能分析，探讨了轴力变化模式对RC柱滞回性能的影响。计算结果表明，轴力的变化对柱子的承载力、刚度、滞回性能均有很大影响，在相同最大轴压力的情况下，相对于定轴力柱而言，变轴力柱具有较低的承载力、较小的刚度和耗能能力。其中，耦合型变轴力会导致在轴力较小的加载方向上柱子抗震性能显著下降；而非耦合型变轴力则会引起柱子承载力的“跳跃”状不稳定现象。由于非耦合型变轴力变化模式的随机性，可以采用平均轴力作为等代定轴力（而不是最大轴力）来近似模拟变轴力情况下RC柱的抗震滞回性能，当不具备对结构进行动力分析的条件时，可近似取0.5~0.6倍最大设计轴力作为等代定轴力。

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