圆形截面偏压构件正截面抗压承载力计算系数探讨

丁 烽

(浙江省宁波市城建设计研究院有限公司，浙江宁波 315012)

圆形截面偏压构件正截面抗压承载力计算系数探讨

丁 烽

(浙江省宁波市城建设计研究院有限公司，浙江宁波 315012)

根据JTG D 62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，比较了圆形截面钢筋混凝土偏压构件正截面抗压承载力计算系数D的查表值与公式计算值的差异，提出了修正方法。分析结果表明:该方法具有较好的计算精度，满足桥梁设计需要。

桥梁工程;圆截面;偏压构件;计算系数

圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件在桥梁结构中被广泛使用，如圆形桩基、桥墩等，其正截面强度，JTG D 62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》［1］规定按5.3.9条计算或者利用诺模图直接查得计算结果，计算公式如下:

1 计算系数D值比较

1.1 规范附表值与公式计算值比较

根据桥规附录C，查表C.0.2可得表1。

根据式(2)～式(11)可得表2。

根据表1、表2，比较系数D值，详见表3。

由表3可知，当ξ＞1.0时，系数D的公式计算值与附表C.0.2存在较大差异。因此在利用公式求解D值时，应对公式中的参数进行修正。

表1 A，B，C，D 查表值Tab.1 A，B，C，D look －up table values

表2 A，B，C，D 公式计算值Tab.2 A，B，C，D calculated value

表3 计算D值与附表值比较Tab.3 Calculation of the value of D values compared with the schedule

1.2 规范附表值与修正后公式计算值比较

将公式(9)展开，可得:

根据公式(12)及文献［2］可知，当 ξ＞0.66时:

根据式(8)、式(14)可知，当ξ为定值时，计算系数D为f'sd的函数，而其增减性较难判断，通过试算比较D值关于f'sd的变化，详见图1。

图1 关于f'sd的ξ－D曲线Fig.1 The ξ － D on the curve of f'sd

当ξ＞1.0时:

由图(1)可知，计算系数D为随f'sd递增而递增的函数。

根据表(2)可知，系数D计算值比附表C.0.2值小。因此，利用式(2)～式(9)计算系数D时，需将f'sd适当调大。

当fsd=280，f'sd=1.1 ×280=308 时，利用式(2)～式(9)可得表4。

表4 修正后A，B，C，D计算值Tab.4 Revised A，B，C，D calculated value

根据表1、表4，比较系数D值，详见表5。

表5 修正后计算D值与附表值比较Tab.5 Revised calculation of the value of D values compared with the schedule

由表5可知，当 fsd=280，f'sd=1.1×280=308时，系数 D的公式计算值与附录表 C.0.2比较吻合。

1.3 构件验算比较

根据文献［3］、文献［4］中关于圆形截面偏心受压构件的计算方法，以直径D=1 200 mm圆截面，混凝土等级C30，周边均匀配置20根φ25的HRB 335级钢筋为例，分别采用表1、表2和表4中的A，B，C，D 值计算截面的极限承载力 Nu，Mu，即公式(1)、公式(2)的右侧项，详见表6、表7。

表6 系数修正前截面极限承载力比较Tab.6 Comparison of cross－section bearing capacity before coefficient revision

表7 系数修正后截面极限承载力比较Tab.7 Comparison of cross－section bearing capacity after coefficient revision

2 讨论

文献［1］对圆截面钢筋混凝土偏心受压构件正截面承载力计算系数A，B，C，D进行了简化，主要是将 g 由文献［5］的 0.86、0.88、0.9 统一为 0.88，钢筋屈服应变由原来的Ⅰ级，Ⅱ级，5号钢统一取用钢筋的平均屈服应变。文献［6］中也对该问题进行了探讨，不过并没有给予解答。根据比较可知，表2所列A，B，C，D公式计算值与文献［5］附录3中附表3.3中数值一致。由于文献［1］将原来的表格进行了简化，考虑到兼顾其它的原则，文献［1］附录C中系数A，B，C，D的公式计算值与附表C.0.2值存在差异是客观存在的。

3 结语

根据计算比较可知，对D值的计算进行适当修正，可使公式计算的D值与文献［1］附表C.0.2提供的值更加吻合，截面极限承载力的验算精度进一步提高，有利于编制电算表格，提高工作效率。

［1］JTG D 62—2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［2］ 赵志蒙，黄平明.结构设计原理计算示例［M］.北京:人民交通出版社，2007.

［3］中交公路规划设计院有限公司标准规范研究室.公路桥梁设计规范答疑汇编［M］.北京:人民交通出版社，2009.

［4］ 叶见曙，李国平.结构设计原理［M］.2版.北京:人民交通出版社，2005.

［5］JTJ 023—85公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范［S］.北京:人民交通出版社，1985.

［6］袁伦一，鲍卫岗.JTG D 62—2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范条文应用算例［M］.北京:人民交通出版社，2005.

Research on Calculation Coefficient of Normal Section Compressive Bearing Capacity of Eccentric Compression Members with Circular Section

DING Feng
(Ningbo Urban Construction Design Institute Co.，Ltd.，Ningbo 315012，Zhejiang，China)

According to the code for design of highway reinforced concrete and prestressed concrete bridges and culverts，the differences of calculated value and table value on calculation coefficient D for normal section compressive bearing capacity of reinforced concrete eccentric compression members with circular section were compared.And then correction method was proposed.The analysis results show that the method has good accuracy，which meets the needs of bridge design.

bridge engineering;circular section;eccentric compression members;calculation coefficient

U 442.5+1

A

1674-0696(2011)03-0366-03

2011-03-24;

2011-04-09

丁 烽(1979-)，男，上海人，工程师，主要从事市政桥梁方面的设计工作。E-mail:nbdingfeng@qq.com。