。 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 N0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4【8，0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(≤C】50)取《 ，α ＝？2.：。0；：对高强？混，。凝土(C5》0～：C80)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 ：50010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％～5！0％）？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1：0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)φl【φ，e≤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 AB 和！ ，BC (《图1：1)直线 AB 】与 N 《轴的交点为钢管混】凝土柱的轴》心受：压承载力 φl【N0直线 》B，C 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＝Ne》0和由试《验确定的 》M0＝0.3N0】rc：代入方？程(3？8)：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(4《0，)，、(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3】40个？）得出的经验公式对！于普：通混凝土在 L【。0，/D≤5《0的范围《内对于？高强混凝土在 【L0/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，12、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1？3 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GB》 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！ M2？ 保持不变》（图：1，4，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＝—。0.3rcN0与压！弯段衔接 —