柱失效方程中荷载相关特性对承载力抗震设计可靠度的-重庆大学学报.pdfVIP

第 卷第 期 土 木 建 筑 与 环 境 工 程 ３８ ３ Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．３ 年 月 ， ２０１６ ６ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎ Ｊｕｎ．２０１６ ｇ ｇ ： ／ ｄｏｉ１０．１１８３５ ．ｉｓｓｎ．１６７４４７６４．２０１６．０３．００４ ｊ 柱失效方程中荷载相关特性对承载力抗震 设计可靠度的影响 蒋友宝，孙国衡，周成玉，张建仁 （长沙理工大学 土木与建筑学院，长沙 ４１０００４） 摘 要：以竖向荷载和水平地震作用组合下的钢筋混凝土柱和钢柱为对象，研究了失效方程中荷载 　 相关特性对柱承载力抗震可靠性的影响。根据现行《混凝土结构设计规范》和《钢结构设计规范》分 析了不同柱弯矩轴力相关曲线的特性。结合多个框架结构实例，对比了柱失效方程中荷载相关曲 线与规范考虑情形的异同。实例分析表明：水平地震和竖向荷载组合作用下，小偏压 ＲＣ柱和工字 型钢柱的荷载相关曲线与规范考虑的情形较为符合，均近似为负相关的直线；水平地震和竖向荷载 组合作用下，大偏压 ＲＣ柱的荷载相关曲线则与规范考虑的情形有较大出入，存在明显的正相关段 部分。在此基础上，考虑失效方程复杂特性，依据已有的荷载和抗力变量概率模型，采用 Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ法分析了水平地震和竖向荷载组合作用下柱的可靠性。结果表明：钢柱和小偏压 ＲＣ柱的承 载力抗震可靠度随轴压力荷载效应比值的变化幅度较小，与规范模式计算结果较接近；大偏压 ＲＣ 柱的承载力抗震可靠度随轴压力荷载效应比值的变化会有较大幅度波动，与规范模式计算结果差 异较大；当轴压力荷载效应比值为负时，大偏压 ＲＣ柱的承载力抗震可靠度会低于规范计算值较 多，现行柱可靠性设计方法会偏于不安全。 关键词：结构设计；可靠度；柱抗震承载力；荷载相关曲线；荷载效应比值 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： （ ） ＴＵ３１２．１ Ａ １６７４４７６４２０１６０３００２５１０ 　　 　　 犐狀犳犾狌犲狀犮犲狅犳犮狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀狊犫犲狋狑犲犲狀犾狅犪犱狊犻狀犳犪犻犾狌狉犲犳狌狀犮狋犻狅狀狅狀 犱犲狊犻狀狉犲犾犻犪犫犻犾犻狋狅犳狊犲犻狊犿犻犮犮犪犪犮犻狋犳狅狉犮狅犾狌犿狀狊 犵 狔 狆 狔 ， ， ， 犑犻犪狀 犢狅狌犫犪狅 犛狌狀犌狌狅犺犲狀 犣犺狅狌犆犺犲狀 狌犣犺犪狀 犑犻犪狀狉犲狀 犵 犵 犵狔 犵 （ ， ， ， ） ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎ ａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＣｈａｎｓｈａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ Ｃｈａｎｓｈａ４１０００４ Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ ｇ ｇ ｇ ｙ ｇｙ ｇ ： 犃犫狊狋狉犪犮狋Ｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｓｔｅｅｌｃｏｌｕｍｎｓｓｕｂｅｃｔｅｄｔｏａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｌｏａｄａｎｄｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｅａｒｔｈｕａｋｅ