材料本构设计、部分包覆蜂窝钢-混凝土组合梁设计、墙肢计算长度系数、异形PEC柱截面抗弯承载力计算方法.docxVIP

附录A材料本构关系

A.1钢材本构关系

PEC剪力墙中各部分钢材的单轴加载的应力-应变（σ-ε）关系曲线如图A.1所示，可按下式确定：

（A.1）

式中：

Es——钢材的弹性模量（N/mm2）；

σs——钢材应力（N/mm2）；

εs——钢材应变；

fy——钢材屈服强度（N/mm2）；

fu——钢材的极限强度（N/mm2）；

εy——与fy相应的钢材屈服应变；

εu——与fu相应的钢材极限应变；

α——钢材的强化系数，取为0.01。

图A.1钢材单调加载应力-应变曲线

PEC剪力墙中各部分钢材的反复加载的应力—应变（σ-ε）关系曲线如图A.2所示，可按下列公式确定，也可采用简化的折线形式表达。

（A.2）

（A.3）

式中：

εa——再加载路径起点对应的应变；

σa、εb——再加载路径终点对应的应力（N/mm2）和应变，如再加载方向钢材未曾屈服过，则σa、εb取钢材初始屈服点的应力和应变。如再加载方向钢材已经屈服过，则取该方向钢材历史最大应力和应变。

图A.2钢材反复加载应力-应变曲线

A.2混凝土本构关系

PEC剪力墙中混凝土的单轴受拉应力－应变（σ-ε）关系如图A.3所示，可按下列公式确定：

（A.4）

（A.5）

（A.6）

（A.7）

式中：

αt——混凝土单轴受拉应力-应变关系曲线下降段的参数值，按表A.1取用；

ft,r——混凝土的单轴抗拉强度代表值，其值可根据实际结构分析需要分别取抗拉强度设计值（ft）、抗拉强度标准值（ftk）或抗拉强度平均值（ftm）；

εt,r——与单轴抗拉强度代表值ft,r相应的混凝土峰值拉应变，按表A.1取用；

dt——混凝土单轴受拉损伤演化参数。

图A.3混凝土单轴受拉应力-应变曲线

表A.1混凝土单轴受拉应力-应变曲线的参数取值

ft,r（N/mm2）

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

εt,r（10-6）

65

81

95

107

118

128

137

αt

0.31

0.70

1.25

1.95

2.81

3.82

5.00

PEC剪力墙中混凝土的单轴受压应力－应变（σ-ε）关系如图A.4所示，可按下列公式确定：

（A.8）

（A.9）

（A.10）

（A.11）

（A.12）

式中：

αc——混凝土单轴受压应力-应变关系曲线下降段的参数值，按表A.2取用；

fc,r——混凝土的单轴抗压强度代表值，其值可根据实际结构分析需要分别取抗压强度设计值（fc）、抗压强度标准值（fck）或抗压强度平均值（fcm）；

εc,r——与单轴抗压强度代表值fc,r相应的混凝土峰值压应变，按表A.2取用；

dt——混凝土单轴受压损伤演化参数。

图A.4混凝土单轴受压应力-应变曲线

表A.2混凝土单轴受压应力-应变曲线的参数取值

fc,r（N/mm2）

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

εc,r（10-6）

1470

1560

1640

1720

1790

1850

1920

1980

2030

2080

2130

2190

2240

αc

0.74

1.06

1.36

1.65

1.94

2.21

2.48

2.74

3.00

3.25

3.50

3.75

3.99

εcu/εc,r

3.0

2.6

2.3

2.1

2.0

1.9

1.9

1.8

1.8

1.7

1.7

1.7

1.6

注：εcu为应力应变曲线下降段应力等于0.5fc,r时的混凝土压应变。

在重复荷载作用下，受压混凝土卸载及再加载应力路径如图A.5所示，可按下列公式确定：

（A.13）

（A.14）

（A.15）

（A.16）

式中：

σ——受压混凝土的压应力；

ε——受压混凝土的压应变；

εz——受压混凝土卸载至零应力点时的残余应变；

Er——受压混凝土卸载/再加载的变形模量；

σun、εun——分别为受压混凝土从骨架线开始卸载时的应力和应变；

εca——附加应变；

εc——混凝土受压峰值应力对应的应变；

图A.5重复荷载作用下混凝土应力-应变曲线

附录B部分包覆蜂窝钢-混凝土组合梁设计

PECSC梁主钢件采用腹板开孔的蜂窝形开口型截面，孔的形状宜为六边形或圆形如图B.1所示，开孔位置应避开受剪力作用较大的支座端。

PECSC梁蜂窝形主钢件可由H形钢（或工字形钢）剖分后重新组合焊接加工制作而成如图B.2所示，也可由H形钢的腹板切割成孔或冲孔而成，或者钢板切割（冲）成孔后作为腹板再和钢翼缘板焊接而成。

图B.1REF_Ref3266\r\hPECSC梁主钢件示意图（圆孔和六边形孔）

图B.2REF_Ref32