实腹式型钢混凝土异形柱受剪承载力可靠度研究

周乐; 盛雨雯; 徐金俊; 罗俊斌; 应武挡; 王忠东

doi:10.3724/j.gyjzG24062605

实腹式型钢混凝土异形柱受剪承载力可靠度研究

doi: 10.3724/j.gyjzG24062605

1. 无锡市梁溪区建筑工程质量和安全监督管理站, 江苏无锡 214001;
2. 南京工业大学土木工程学院, 南京 211816;
3. 中建七局(上海)有限公司, 上海 201800

基金项目:

国家自然科学基金项目(51708289)。

详细信息

作者简介:
周乐,主要从事工程结构检测、鉴定与加固方向的研究。

通讯作者:
徐金俊,jjxu_concrete@njtech.edu.cn。

计量
- 文章访问数: 28
- HTML全文浏览量: 7
- PDF下载量: 1
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2024-06-26
- 网络出版日期: 2025-10-24

Research on the Reliabilityof Shear Bearing Capacity of Solid-Web Steel-Reinforced Concrete Special-Shaped Columns

1. Wuxi Liangxi District Construction Engineering Quality and Safety Supervision and Management Station, Wuxi 214001, China;
2. College of Civil Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, China;
3. China Construction Seventh Bureau (Shanghai) Co., Ltd., Shanghai 201800, China

摘要

摘要: 基于GB 50068—2018《建筑结构可靠度设计统一标准》,以实腹式型钢混凝土异形柱的受剪承载力可靠度为研究对象,检验T/CSCS 014—2021《型钢混凝土异形柱结构技术标准》标准中受剪承载力设计公式的可靠性。依靠MATLAB计算平台,分别编制验算点法(JC法)和蒙特卡洛法(MCS法)计算程序。在此基础上,重点考察剪跨比、混凝土强度等级、箍筋强度、型钢强度、轴压比、荷载效应比以及活载类型等随机变量对实腹式型钢混凝土异形柱受剪承载力可靠指标的影响,同时完成对目标计算公式的性能评价。结果表明:在绝大多数工况下,基于GB 50068—2018《建筑结构可靠度设计统一标准》的荷载分项系数计算得到的实腹式型钢混凝土异形柱受剪承载力可靠指标能满足要求但偏于保守,建议将恒载分项系数调整至1.2,以兼顾可靠性和经济效益。上述研究成果可为型钢混凝土异形柱的受剪承载力设计及工程应用提供参考。
- 实腹式型钢混凝土异形柱 /
- 抗剪承载力 /
- 可靠度 /
- JC法 /
- 蒙特卡洛法 /
- 模型修正
Abstract: Based on the Unified Standard for Reliability Design of Building Structures (GB 50068—2018), the reliability of shear bearing capacity design formulas in the Technical Standard For Steel Reinforced Concrete Structures With Specially-Shaped Columns (T/CSCS 014—2021) was examined by taking the reliability of shear bearing capacity of solid-web steel-reinforced concrete special-shaped columns as the research object. Relying on the MATLAB calculation platform, calculation programs for the JC method and Monte Carlo simulation method were prepared respectively. On this basis, the effects of random variables—such as shear-span-ratio, concrete strength grade, hoop strength, section steel strength, axial compression ratio, load effect ratio, and live load type—on the reliability index of shear bearing capacity of solid-web steel-reinforced concrete special-shaped columns were analyzed. The performance of the target calculation formula was also evaluated. The results showed that under most working conditions, the reliability index of shear bearing capacity of solid-web steel-reinforced concrete special-shaped columns—calculated based on the load partial factors specified in GB 50068—2018—met the requirements but was conservative. It is suggested that the partial factor for constant loads should be adjusted to 1.2 to balance both reliability and economic benefits.
- solid-web steel-reinforced concrete special-shaped columns /
- shear bearing capacity /
- reliability /
- JC method /
- Monte Carlo method /
- model correction

HTML全文

参考文献(32)

[1]	陈宗平. 桁架式钢骨的混凝土异形柱: 不对称T形截面正截面承载力研究[D]. 南宁: 广西大学, 2004.
[2]	宋怀金. 桁架式钢骨混凝土异形柱: 不等肢L形截面正截面承载力研究[D]. 南宁: 广西大学, 2005.
[3]	秦玲. 钢骨混凝土异形柱[D]. 南宁: 广西大学, 2006.
[4]	胡飞鹏. 桁架式钢骨混凝土异形柱[D]. 南宁: 广西大学, 2006.
[5]	陈宗平, 薛建阳, 赵鸿铁, 等. 低周反复荷载作用下型钢混凝土异形柱的抗剪承载力分析[J]. 土木工程学报, 2007, 40(7): 30-36.
[6]	陈宗平, 张喜德, 苏益声, 等. 型钢混凝土异形柱正截面承载力的理论研究[J]. 西安建筑科技大学学报(自然科学版), 2005, 37(3): 345-349.
[7]	陈宗平, 张喜德, 苏益声, 等. 桁架式型钢混凝土异形柱正截面承载力的试验研究[J]. 西安建筑科技大学学报(自然科学版), 2006, 38(1): 109-114.
[8]	李哲, 赵岩峰, 吴科, 等. 钢骨混凝土异形柱正截面承载力研究[J]. 工业建筑, 2007(增刊1): 497-500.
[9]	徐亚丰, 丁彧, 常占东, 等. 十字形截面钢骨混凝土异形柱单向偏压试验[J]. 沈阳建筑大学学报(自然科学版), 2008(4): 557-561.
[10]	张波, 方林, 金国芳, 等. 实腹式型钢混凝土异形柱抗震性能试验及参数分析[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2015, 43(09): 1301-1307.
[11]	陈宗平, 薛建阳, 赵鸿铁. 实腹式型钢混凝土异形柱的受力性能研究[J]. 广西大学学报(自然科学版), 2010, 35(4): 567-573.
[12]	胡振青. 陆家嘴时代金融中心SRC梁式转换层节点性能研究[D]. 上海: 同济大学, 2007.
[13]	中国钢结构协会. 型钢混凝土异形柱结构技术标准: T/CSCS014-2021建筑规范[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2021.
[14]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑结构荷载规范: GB 50009-2012, [S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2012.
[15]	赵国藩, 金伟良, 贡金鑫. 结构可靠度理论[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2000.
[16]	殷杰. 基于MATLAB的可靠度分析算法的性能比较[J]. 四川建材, 2014, 40(2): 69-71.
[17]	党辉. 钢骨混凝土L形截面短柱抗剪承载力试验研究及仿真分析[D]. 西安: 西安理工大学, 2008.
[18]	李哲, 张小锋, 郭增玉, 等. 钢骨混凝土T形截面短柱力学性能的试验研究[J]. 土木工程学报, 2007, 40(1): 1-5.
[19]	陈宗平, 薛建阳, 赵鸿铁. 实腹式型钢混凝土异形柱的受力性能研究[J]. 广西大学学报(自然科学版), 2010, 35(4): 567-573.
[20]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑结构可靠度设计统一标准: GB 50068-2018[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2018
[21]	肖阿林, 何益斌, 黄频, 等. 型钢-钢管混凝土短柱轴压承载力可靠度分析[J]. 建筑结构学报, 2010 31(8): 29-35.
[22]	周圣斌. 钢管混凝土柱极限承载力可靠度校准分析[J]. 建筑科学, 2009, 25(3): 78-81.
[23]	陈向上. 钢筋混凝土宽肢异形柱受剪承载力试验及理论研究[D]. 天津: 天津大学, 2010.
[24]	施柏楠, 张新培. 混凝土异形柱抗剪承载力可靠度分析及公式调整[J]. 土木工程学报, 2017, 50(10): 18-23.
[25]	王小涛. 型钢高强混凝土梁柱边节点的抗剪承载力的可靠度分析[D]. 武汉: 武汉科技大学, 2013.
[26]	袁健. 钢筋混凝土梁受剪承载力及其可靠度研究[D]. 长沙: 湖南大学, 2017.
[27]	童小龙, 方志. 混凝土剪力墙受剪承载力可靠度分析[J]. 湖南大学学报(自然科学版), 2020, 47(5): 14-22.
[28]	蔡斌, 李波, 张博, 等. 装配式混凝土梁受火后抗弯承载力可靠度[J]. 消防科学与技术, 2017, 36(11): 1487-1490.
[29]	马辉, 邹昌明, 王德法, 等. 型钢再生混凝土柱抗剪承载力可靠度分析[J]. 建筑结构, 2019 (4): 118-122.
[30]	刘祖强, 杜振宇, 薛建阳, 等. 实腹式型钢混凝土十形与L形截面柱抗震性能试验及有限元分析[J]. 建筑结构学报, 2019, 40(4): 104-115.
[31]	DING F, XIONG S, ZHANG H, et al. Reliability analysis of axial bearing capacity of concrete filled steel tubular stub columns with different cross sections[J]. Structures, 2021, 33: 4193-4202.
[32]	CHEN S, HOU C, ZHANG H, et al. Structural behaviour and reliability of CFST trusses with random initial imperfections[J]. Thin-Walled Structures, 2019, 143, 106192.