6 — 实：心圆形钢《管混凝土构件—承载力设计 — ， 【 6.1 》。 单肢柱轴心受【力承载力计算 【。 6.！1.1、6.1.】2  本章对钢管】混凝土柱承载—力的计算采用基【于实验的极限平衡】理论其主要特—点是  ！。  ： 1：  不以柱的某一】临界截面《作为考？察对：象而以整长的钢【管混凝土柱即所谓】单元柱作为考—。。察对象视之》为结构体系的基【本，元件 ？     ！。2  应用》极限平衡理论—中的广义应力—。和广：义应变概念在试验】观，察的基础上直接探】讨单元？柱在轴力 N 【和柱端弯《。矩 M？ ，这两个？广义应力《。共同作用《下的广义屈服条件 ！ 》  ：  这？样做的好处是可无需！。确知组成材料—（钢管和《核心混凝土）—的本构关系；可【避免探求《钢，管混凝土临界截【面在非均匀》应变下的应力—分布图和对之进【行积：分等繁难程序；可绕！过探求？。。附加挠度《和二阶力矩对临【界截面极限》强度的影响（即所谓！ P-△《 效：应）这一从理论上】和实：验上都难于尽善处】理的问题；同时【。可以较方便地统【一描述钢管混凝【土柱的？(a)？材料强度破坏(b】)失：稳破坏（包括弹【性失稳和非弹—性失稳？）和(c)变形【过，大（例如《挠度超过《杆件：。跨长的1/50）而！不适于？继续承载等三—种破坏形态从而可】直接在？实，。验观察？的基础上建》立起简明实用的承】载力计算公式—和设计？方法影响钢》管混凝土柱极限【承载能力的主要因】素诸：如(a)钢管对核】。心混凝土《的套箍强《化(b)柱的长细比！(，c)：荷载偏心率(d)柱！。端约：束条件（转动和【侧移）和(e—)沿：柱身：的弯：矩，分布梯度等在—计算中？都可作？出恰当的《考虑轴压柱和—。偏压柱？、短拄和长柱都统一！表达在整套计—算公式？中手算即可完成【无需图表辅》助，十分便捷 】 ，     将长径】比 L/D》≤4的钢管》混凝土？柱定义为《短柱可忽略其受压极！限状态的压曲效应】。（即 P-△效【。应）影响其轴—心受压的破坏荷载】（，最大荷载《）记为 《N，0是钢？管混凝土柱》承载力计算》的基础 【 ：   ？ 短柱？轴心受压极限—承载力 N0 【的计算公式(—6.1.2》-2)和(6.【1.2-3)—系在总结《国内外约480【个试验资料的基础】上，。用极限平衡法导得】。的公式(6.1【.2-2)中的 】α 系数的取值主】要，与混凝土强度等级】有关：经大量试验资—料归纳？分析并考虑到计算的！简便：α ：系数的取《值较：原规：范有所调《。整对普通混》凝，土(≤C50)取 ！α ＝2.》0，；对高强混凝土(C！50～C8》0)取 α＝1.】8(图8《、，图9)试《验结果？和理论？分析表明该公式对】于(a)钢管—。与核心混凝土—同时受？载(b？)仅核心《混凝土直接受—载(c)《钢管在弹性极限内预！先受载然后再与核心！混凝土共同受载【。等加载方式均—话用 》 ？。  《 ？图8 钢管混凝土短！柱极限强度实—测值：。。与理：论值的比较 】 】 图：。9 钢管高强—混凝土轴压短—柱极限强度实测值】与理论？值的比较 ！。     》 公：式(6.1.2-】2)和(6.1.2！-3)右端的系数】0.9是参照新颁国！家标准？混，凝，。土结构设计规范【G，B ：。5001《0为提高《包括螺旋箍筋—。柱在内？的各种钢筋混凝【土受压构件》的安全度而引—入的附加系数 ！ ？    《公式(6.》1，.2-1)的—双系数乘积规律【是根：。据一系列《。试验结果确》。定，的经：用国内外《大量试验《结果（约360个）！复核证？明，该公式与试验结果】。符合良好《在压弯柱的承载【力计算中采》用该：公式后可避》免求：。解 M-N 相【关方程从而使计算大！为简：化用双系数》表达的承载力变化规！律也：更为直观《 《  ？   值得强调【指出套箍效应—使钢管？混凝土柱的承载力较！普通钢筋混凝土柱有！大幅度？。提高（可达30【％～50％）相应地！在使用？荷载：下，的材料使用》应力也？有同样？幅度的提《高经试验观察和【理论分析证明在本规！范规定的套箍系数】 θsc≤3和【本规范所设置的安全！度水平内钢管混凝土！柱，在使用荷载》下仍：然处于？弹性工作《阶段符合极限状态】。设，计原则的基本要求不！会影响其使用质【量   ！ ， 图：10为相同长—度的标准单元柱与】非标准单元柱的 M！。-，N 相关曲线—的比较可以看出当】偏心：率小：。于某一数值以后（】图中：E点所对应者—）非标准单元柱的】。极，限承：载能力 Nu— 将会高于标准【单元柱？在轴心受压时的极】限承载能力》；当偏心率更小【以致趋近于零时【非标准单元柱—的极限承载能力必然！又趋：近于标准单元—柱轴心受压时的极】限承载？能力其 《M，-N 相《关，曲线是一条有峰【值点 D 》的 ADE 曲线】由于 ADE 所】代表的承载能力【。的，提高是以有弯矩【 M 的同时存在】为前提的是》不稳定的《一，旦弯矩消失或减【弱就会引起承载能力！的突然下降为避免这！。种危险特规定—了，在任：何情况下都应遵【守式(？6，。.1：.2-5《)，φlφe《≤，φ0的？限制条件 】 》 图10— 相同长度的标【准单元柱与》非，标准单元柱》的 ：M-N 《相关曲线 】 6.1.3【  ：由，极限平衡理论—可知：钢管混？凝土标准《单，元柱：在轴力 N 和【端弯矩 M 共同】作用下的广义屈【服条件？在 M-N 直角坐！标系中可以足—够精确地简化为【两条直线 A—B 和 B》C (图11—)直线 《AB 与 》N 轴的交点—为钢管混凝土柱的轴！心受压？。承载力 φlN0直！线 BC 与 【M 轴？的交：点为钢管混凝土柱】的纯弯承《载力 M0根据【大量：试验：资料可建立》该二条直《线的：方程式为《 【 ！ 图11 M-N！。 ，相关曲线《     》。 ：    — ，以 M＝Ne0【和由试验《确定的 M0＝0.！3N0rc代—。入方程？(，38)？和(39)并定【义 经简单变—换后即？得 》 ，  】    《 此：即，本规范公式》。(38)《和，(40)如》令(：40)、(41【)二式的 φe【 相等即《得界限偏《心率  《 《 6.1.4  】本规范公式(6.1！.4-1)是总【结，国，内外大量《试验结果《（约34《。0，个）得出的经验公式！对于普？通，混凝土在《 L0/D≤50】的范围内《对于高？强混凝土在 L【0，/D≤20的范【围内：该公式？的计算值与》试，验，实测值均符合良好（！图1：2、：图，13）从现有的试】验数据看钢》管径厚比 D/t】钢材品种以及—混凝土强度等级或套！箍系数等的变化对 ！φl 值的影—响无明显规律—其变化？幅度都在试验结果的！离散程度《。以内故公式中对【。这些因？素，。。。都不予？考虑为？合理地？发挥钢管混凝—土抗压？承载能力的优势【本，规范对柱《的长径比《作了 L/》D≤20的限制 ！ ， ： ， ？ ， 图12》 ，长细比对轴心受【压，柱承载能《力的：影响 【。 图】13 考虑长细【比影响的折减系【数试验值《与计算？曲，。线，比较（高强混凝土）！ ： 6.1.】5、6.1.6 】 本条的等》效计算长度考虑了柱！端约束条《件（转动和侧移）和！沿柱身弯矩分布【梯度等因素》对柱：承，载力的影《响 【 ，   柱端约束条】件的影响《借引入“计算长度】”的办法予以考【虑与国家标准钢结构！设计规？范GB 5001】7所采用的》办，法完全相同》其中有？侧移框架和无侧移】框架的判定》标准按现行国家标准！钢结构设计规范【G，B ：5001《7采用 】  ：。  ： 为考虑《沿柱身弯矩分—布梯度的影响—在实用上可采—用等效标准单元【柱的办法《予以考虑即将各种一！。次弯矩分布图—不为矩形的》。两端铰支柱》以及悬臂柱等非标】。准柱转换《为具有？。相同承载力的一【。次弯矩分布图—呈矩形的等效标【准柱我？国，钢，结构设计规范GB ！50017和国外的！。一些结构《设计规范例如美国 ！ACI 混凝土【结构规范采》用的是等效》弯，矩法即将非标—准柱的较大端弯矩予！以缩：减，取等效？弯矩系数 c—≤1相应《的柱长保持不—变，（图14a）；本】规范采用的则是【等效长度法即将【。非，标准柱的长度予【以缩减取等效—长度系数 k≤1】相应的？。柱，端较大？弯矩 M《2， 保持不《变（图14》b）两种处理办【法的效果应该是【相同的本《规范采用《。等效长度法在概念上！更为直观对于在实验！中观察到的》双曲压？弯下：。的零：挠度：点漂移现象更易【于，解释 —。   — 图《14 ？非标准？单元柱的两种等效】转换法 】   ？   本条所列的】。等效长？度系数公《式是根？据专门的试验结果】建，立的经验公式 】 6.1【.7  本》条采用的拱的—等效计算长度的计】。算，。方法乃中外有关规】范所通用这里忽略】沿拱：身弯矩分布图—对拱整体刚度的影响！是偏于安全的— ？ 6.》1.8  虽—然钢管混凝土柱的优！势在抗压《只宜作？受压构件但在个别】特殊工况下钢—。管混：凝土柱也可能有处】于受拉状态的时候为！。验算这种工况—下的安全性本规范规！定了钢管混凝—土柱轴心《受，拉（轴心受》。拉，和偏心受拉》）承载能力的计【。算方法？在受拉区采用—了直线形状的 N】-M 相关》方程其轴心》受拉承载力》。仅考：虑钢管的作用受弯承！载力取 Mu—＝0.3《rcN0与》压弯段衔接 【