混凝土框架柱轴压比限值分析_肖建庄

谈钢筋混凝土框架柱的轴压比限值1、前言轴压比是柱子受轴力设计值与混凝土部分抗压能力的比值,即N/fcbh。

试验研究和工程震害的实践表明,轴压比对钢筋混凝土框架柱的抗震性能影响很大,在钢筋硅框架柱延性的众多影响因素（纵向钢筋的配筋率、配箍率,钢材等级,柱子的截面形状, 混凝土的强度等级,轴压比及剪跨比）中,以轴压比、配箍率和剪跨比的影响最为显著。

因此,现行的建筑抗震设计规范GB50011-2010 及混凝土结构设计规范GB50010-2002中,基于希望钢筋混凝土框架柱出现以受拉钢筋的屈服为先导的大偏心受压破坏的理论和部分试验研究结果而定出的,如表1。

通过限制轴压比,保证柱有足够的变形能力,使钢筋混凝土框架柱在地震作用下发生大变形时,相应于静力试验中低周反复荷载作用下剪力位移滞回曲线是不发散的,从而保证框架柱“坏而不倒”。

随着市场经济的发展和施工技术的不断提高,高层,超高层建筑如雨后春笋般的出现,由于层数的增加,使柱的轴向力加大,在设计钢筋混凝土框架结构和框剪结构时,经常会遇到柱的轴压比问题。

按结构设计软件satwe进行高层结构抗震分析时,经常出现柱的断面由轴压比限值来确定,柱的配筋多为构造配筋,这是不合理的。

容易造成柱的截面很大,这不仅减少了使用空间,更重要的是使柱的剪跨比减少,刚度增大,地震反应加大,容易引起柱的脆性破坏,对柱的抗震是非常不利的。

因此,在钢筋混凝土框架柱的抗震设计中,应综合考虑影响柱子延性的各项因素,不应顾此失彼。

2、影响框架柱延性的因素2.1框架柱的剪跨比=Hn/2h。

试验结果表明剪跨比能大体反映出截面上弯曲正应力和剪切应力的比例关系,是决定框架柱延性破坏还是脆性破坏的主导因素,钢筋混凝土框架柱剪跨比越大,延性越好。

在一般配筋情况下,剪跨比大于2时框架柱在水平剪力下弯曲破坏,对抗震有利,剪跨比小于2时,形成短柱,在水平剪力下剪切破坏,由于剪切破坏主要是斜截面上的弯剪主拉应力引起的,受拉纵筋在破坏时有可能还没有进人屈服,压区混凝土存在较大的复合剪应力,加速混凝土的压溃,使柱子呈脆性破坏,对抗震不利。

高层建筑结构柱轴压比限值的讨论作者：关宏洁田晶王瑜来源：《陕西教育·高教版》2009年第08期[摘要]本文论述了轴压比限值这一概念的实质，分析了对轴压比限值有影响的因素，并提出了减小轴压比的办法，以供工程技术人员设计时进行参考。

[关键词]高层建筑轴压比轴压比限值延性前言在我国的高层建筑结构中，总会遇到柱子的轴压比问题。

规范规定柱轴压比n为N／Afc，其中N为考虑地震作用组合的框架柱的轴压力设计值，A为柱截面，fc为混凝土轴心抗压强度设计值。

为了保证框架柱具有必须的变形能力，建筑抗震设计规范(GB5001 1—2001)(以下简称规范)规定了框架柱轴压比的限值。

我国规范规定，一、二、三级抗震等级下，框架柱的轴压比设计限值分别为0.7、0.8和0.9。

针对轴压比问题，本文首先分析了轴压比限值提出的原因，然后总结出对此限值产生影响的一些因素。

最后提出了减小轴压比的一些可行性办法。

轴压比限值的实质钢筋混凝土框架柱主要有剪切、粘结和弯曲三种破坏形态，其中弯曲破坏又有小偏心受压和大偏心受压破坏两种。

剪切、粘结和小偏心受压破坏形态都属于脆性破坏类型，在抗震设计中是需要避免的，大偏心受压破坏形态则属于延性破坏类型，因此在抗震设计中应保证其属于这种破坏形态。

规范通过限制轴压比，主要是希望柱发生延性好的大偏心受压破坏，从而保证框架柱有足够的变形能力。

大量的试验结果表明，在低轴压比下，荷载—位移骨架曲线的下降段比较平缓，框架柱承受变形的能力较大；在高轴压比下，骨架曲线的下降段较陡，承载力降低较多。

对轴压比加以限制可使构件在大变形下，仍有稳定的承载能力。

从而满足“大震不倒”的抗震要求。

轴压比限值的影响因素1、截面形状从本质上讲，轴压比限值是从偏心受压构件正截面界限破坏条件得出的，是为了使柱正截面免于出现小偏心的脆性破坏。

这个破坏条件中的混凝土受压边缘极限压应变对于不同截面形状有不同的取值。

因此，框架柱的截面形状会直接影响到轴压比限值的标准值。

型钢高强混凝土柱轴压比限值的试验研究的开题报告1. 研究背景钢筋混凝土结构广泛应用于工业和民用建筑中，其中柱是结构中承受压力的主要构件之一。

由于柱在压力下易发生屈曲、破坏，因此需要对其轴压比限值进行研究。

2. 研究目的本研究旨在通过试验研究，探讨型钢高强混凝土柱轴压比限值的合理范围，并为结构工程设计提供参考依据。

3. 研究内容3.1 设计和制作型钢高强混凝土柱试件；3.2 进行柱轴压试验，记录试验数据；3.3 分析试验结果，探讨型钢高强混凝土柱轴压比限值的合理范围。

4. 研究方法4.1 选取合适的试验材料和试型；4.2 制备试件，按一定程序进行标定和预加载；4.3 进行轴压试验，记录试验数据；4.4 对试验数据进行分析和处理，得出试验结论。

5. 研究预期成果5.1 得出型钢高强混凝土柱轴压比限值的合理范围；5.2 发表一篇学术论文，为结构工程设计提供参考依据。

6. 计划安排6.1 第1-2个月：文献调研和试验方案设计；6.2 第3-6个月：试件制备和试验；6.3 第7-9个月：数据处理和结果分析；6.4 第10-12个月：论文撰写和修改。

7. 研究难点和解决途径7.1 高强混凝土在试验中易发生裂缝，对试件的加固措施需要进行充分的设计和实验验证；7.2 柱钢筋的布置方式对柱轴压比限值的结果可能产生影响，需要进行多组试验来进行比较分析。

8. 预算和经费8.1 实验材料费用：5000元；8.2 试验设备使用费用：5000元；8.3 实验数据处理软件购置费用：2000元；8.4 论文发表和会议差旅费用：3000元。

总经费预算：15000元。

柱子轴压比超限怎么办？轴压比是结构设计中另一个非常关心的参数。

这里的轴指的是柱子的轴力，压指的是柱子的混凝土的抗压强度，轴压比的计算公式为N/(fc·b·h0)，这里N是柱子的轴力，fc指的是柱子的混凝土的抗压强度，b和h0分别为截面的宽度和高度。

随着柱子的轴压比增加，柱子的延性变差。

为保证结构的延性，抗震规范中对于轴压比有明确的限值，如下表所示。

如果抗震验算中，轴压比超过限值怎么办？可以考虑如下方法：（1）加大柱子截面面积由轴压比的计算公式可以看出，加大截面高度和宽度，即截面面积，轴压比可以降低。

对于多层框架结构，可以通过增加截面面积的方法来减小轴压比。

但是，对于高层建筑结构，房屋高度大、层数多、柱距大，单柱轴向力很大，增大截面面积会增加自重和材料消耗，而且妨碍建筑功能。

（2）采用高强度混凝土由轴压比的计算公式知，增加混凝土的强度fc，轴压比可以降低。

与采用C40的框架柱相比，采用C60~C80的高强混凝土，可以减小柱截面面积30%左右。

当前，C60混凝土已经广泛采用，并取得了良好的经济效益。

（3）采用型钢混凝土型钢混凝土柱截面含钢面积5%~10%，可使柱截面面积减小30%~40%,由于型钢骨架对钢结构的制作、安装能力要求较高，因此，目前较多用在高层建筑的下层部位柱，转投层以下的支柱；也有少数工程全部采用型钢混凝土梁和柱。

（4）采用钢管混凝土钢管混凝土可使柱混凝土处于有效侧向约束下，形成三向应力状态，因而延性很大，承载力提高很多。

钢管的壁厚一般为柱直径的1/100~1/70。

钢管混凝土柱如采用高强混凝土浇筑，可以使柱截面减小至原截面面积的50%左右。

但目前某些钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的节点构造较难满足8度设防的抗震，设计时应重视。

需要注意的是，对于型钢混凝土柱轴压比计算公式为N/(fc A+fa Aa）.其中，N为考虑地震组合的柱轴向力设计值，A为扣除型钢后的混凝土截面面积，Aa为型钢的截面积，fc和fa分别为混凝土的轴心抗压强度设计值和型钢的抗压强度设计值。

钢筋混凝土异形截面框架柱轴压比限值的研究结构设计中，钢筋混凝土异形截面框架柱是一种广泛应用的结构形式。

在设计过程中，柱的轴压比是一项极为重要的参数。

对于柱的轴压比，国内外有不同的限值标准。

本文主要对钢筋混凝土异形截面框架柱的轴压比限值进行研究。

一、现有轴压比限值标准国内的《建筑结构设计规范》中规定，普通钢筋混凝土柱的轴压比不得超过0.65，高强钢筋混凝土柱的轴压比不得超过0.6。

国外许多标准也对轴压比进行了规定。

美国规定，钢筋混凝土柱的轴压比应小于0.45，且应满足公式（1）：(1) Pu<=0.2fc′A_g+0.4fyA_s其中Pu为柱的轴向受力，fc′为混凝土的轴心抗压强度，Ag为柱的截面面积，fy为钢筋的屈服强度，As为钢筋的截面面积。

欧洲规定，钢筋混凝土柱的轴压比应小于0.45，且应满足公式（2）：(2) Pu<=N_A+M_b/N_z其中NA为柱截面的压杆承载力，Mb为柱截面受弯矩作用产生的弯矩，Nz为柱截面杆件的压杆弹性模量。

二、影响因素1.截面形状异形截面柱的构造比较复杂，不同的截面形状对柱的轴压比限值有不同的影响。

通常来说，异形截面柱的轴压比应比矩形截面柱的限值略小。

2.钢筋种类和状态钢筋种类和状态对柱的轴压比限值也有很大的影响。

不同的钢筋种类和状态所表现出来的受力性能、屈服强度等都不同，因此对轴压比限值的影响也就不同。

3.混凝土强度等级混凝土强度等级对柱的轴压比限值也有很大的影响。

一般来说，混凝土强度等级越高，柱的轴压比限值应该越大。

但是，如果强度等级过高，混凝土内部强度分布不均匀，反而会使得柱的轴压比限值降低。

三、结论与建议根据国内外标准可知，大多数标准都是规定柱的轴压比不得超过0.45，并给出了相应的公式计算方法。

在异形截面柱的设计中，应该根据实际情况选择合适的公式计算柱的轴压比，并满足相应的限值。

同时，截面形状、钢筋种类和状态、混凝土强度等级等因素也需要考虑在内，以保证设计的安全可靠。

方钢管混凝土柱轴压比限值的研究作者：黄秋英来源：《价值工程》2010年第10期摘要:本文在方钢管混凝土柱压弯试验的基础上,探讨了轴压比影响柱延性的原因,并推导了试验轴压比与设计轴压比的换算关系公式。

最后根据换算关系公式和试验数据,以层间弹塑性位移角作为延性控制指标,提出了方钢管混凝土框架柱的轴压比限值,以供设计参考。

Abstract: This paper based on experiment of concrete filled square steel tubular columns under combined constant axial load and cyclic lateral loads, the reasons of the effect of axial compression ratio on the ductility of composite column are discussed in this paper .The conversion relation betweenexperimental axial compression ratio and design axial compression ratio is deduced .Finally, the limitedvalues of axial compression ratio of concrete filled square steel tubular columns are brought forward on the basis of the deduced result and experimental data.关键词:钢管混凝土;轴压比;轴压比限值;延性Key words: concrete filled square steel tubular columns;axial compression ratio;limited values of axial compression ratio;ductility中图分类号:TU43文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)10-0107-020引言方钢管混凝土是整个钢管混凝土结构的一个组成部分,同圆钢管混凝土结构处于并列地位。

Research 研究探讨289区域约束矩形箍混凝土柱往复荷载作用轴压比限值研究罗玚（兰州工业学院，甘肃兰州730050）中图分类号：G322 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）07-0289-01摘要：区域约束混凝土作为新型结构型式，依靠优于普通约束混凝土的性能，被应用于实际工程。

根据我国抗震设计的基本原则，由于地震发生的偶然性，假如一味追求结构强度以保证中震甚至大震作用下结构不坏，这将使大量的材料在在结构整个寿命期内处于不能充分发挥作用的状态，这样做是不经济的。

所以在这一设计原则指导下，要求我们所设计的工程结构满足规定的延性指标。

轴压比的大小直接影响钢筋混凝土柱的抗震性能，对钢筋混凝土柱的延性起到决定性作用。

本文对两根不同轴压比的矩形箍区域约束混凝土柱进行低周往复加载试验，通过对矩形箍区域约束混凝土框架柱反复低周期水平荷载作用下的试验，比较分析在不同轴压比下区域约束混凝土框架柱的抗震性能。

关键词：区域约束混凝土框架柱轴压比矩形箍区域约束混凝土作为新型结构型式，依靠优于普通约束混凝土的性能，已经应用于实际工程。

根据我国抗震设计的基本原则，由于地震发生的偶然性，假如一味追求结构强度以保证中震甚至是大震作用下结构不坏，这将使大量材料在整个寿命期内都处于不能充分发挥作用的状态。

所以在这一设计原则指导下，要求我们所设计的工程结构满足规定的延性指标。

轴压比的大小直接影响钢筋混凝土框架柱的抗震性能，对钢筋混凝土框架柱的延性起到决定性作用。

影响钢筋混凝土框架柱延性的主要因素有轴压比、剪跨比、配箍特征值[2]、纵向钢筋的配筋率及配筋形式，近年来国内外关于轴压比的研究很多，但大多未考虑约束的作用，试验研究中轴压比取值不高。

根据对区域约束混凝土柱特点的分析，保证结构可靠度前提下，取用比规范限值高许多的轴压比，为此，本文对两根不同轴压比的矩形箍区域约束混凝土柱进行了反复低周期加载的模型试验，通过对区域约束混凝土框架柱在反复低周期水平荷载作用下的试验，对比分析不同轴压比区域约束混凝土框架柱的抗震性能。

钢管混凝土构件轴压比限值确定及其适用范围的综述作者：庄志有来源：《科学与财富》2018年第17期摘要：钢管混凝土构件已经成为高层建筑、大跨度桥梁的主要纵向或轴向承载构件。

钢管混凝土柱结合钢和混凝土材料的优点，在地震等强动力作用下具有较高的承载能力、刚度和延性，经济效益显著，施工方便。

为了更好地发挥钢管混凝土的性能，本文研究了通过分析之前许多学者的研究，探讨钢管混凝土的延性以及轴压比限值对钢管混凝土结构性能的影响。

并且研究比较了方钢管混凝土和圆钢管混凝土在轴压比限值的之间存在的不同。

限值轴压比是为了提高结构的延性，增强抗震性能。

而钢管混凝土由于结构的属性，具有非常好的延性，一般情况无需考虑轴压比限值。

研究中表明二者都应该考虑长细比来保证结构的稳定性。

当钢管混凝土柱具有较大的长细比时，柱子将越有可能发生失稳破坏，导致柱子的承载能力降低。

而由于圆钢管有更好的约束效应，可以不考虑轴压比的限值。

关键词：钢管混凝土；轴压比；限值引言钢管混凝土柱结合钢和混凝土材料的优点，在地震等强动力作用下具有较高的承载能力、刚度和延性，经济效益显著，施工方便，钢管混凝土用在建筑结构中，和钢材相比，节约了大量钢材，同钢筋混凝土相比，则减少了截面尺寸并减少了自重，具有更好的抗压强度和变形能力。

并且钢管混凝土结构作为一种组合结构具有良好的抗火性能，并且后期的维护成本也相对较低。

大截面钢管混凝土柱作为高层建筑中的竖向承载构件，在超高层建筑、大跨度桥梁、地铁车站、工业厂房、港口工程等土木基础设施中得到了广泛的应用[1]。

随着我国经济的发展，对结构的安全性能提出了更高的要求，同时在保障结构安全的前提下，尽可能降低成本，从而有利于社会经济的发展。

因此研究钢管混凝土的轴压比限值，有助于在设计中参考，利于设计的发展，降低成本。

钢管混凝土就是利用钢管和混凝土在受力时结构反应可以互补的特点，将素混凝土灌入钢管而制成的。

其中，实心钢管混凝土采用浇灌的方式制作，混凝土完全填满钢管，空心钢管混凝土是采用离心法浇筑内混凝土并通过蒸汽养生制成，混凝土部分为中空[2-3]。

yjk 柱轴压比限值
（实用版）
目录
1.柱轴压比限值的定义和意义
2.柱轴压比限值的计算方法和标准
3.柱轴压比限值在抗震设计中的作用和应用
4.结论
正文
柱轴压比限值是指在建筑抗震设计中，柱子考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。

这个限值的设定是为了保证建筑在遭受地震等自然灾害时，柱子能够承受一定的压力，从而确保建筑的安全性。

柱轴压比限值的计算方法和标准在我国的抗震设计规范中有明确规定。

根据新抗震规范 6.3.7 条、高规的 6.4.2 条和混凝土规范的
11.4.16 条，柱轴压比限值的具体数值取决于建筑的抗震等级和建造场地的类别。

例如，二级抗震等级的框架柱轴压比限值是 0.75，一级抗震等级的框架柱轴压比限值是 0.65。

柱轴压比限值在抗震设计中的作用主要体现在保证建筑的稳定性和安全性。

在地震作用下，柱子承受的压力会增大，如果超过了柱子的承载能力，就会导致建筑的破坏甚至倒塌。

因此，通过设定柱轴压比限值，可以有效地避免这种情况的发生，从而保障建筑的安全。

总之，柱轴压比限值是建筑抗震设计中一个非常重要的参数，它的设定可以有效地保证建筑在地震等自然灾害下的安全性和稳定性。

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一、钢筋混凝土结构柱轴压比限制的定义钢筋混凝土结构柱轴压比即钢筋混凝土结构柱受压时，柱截面所受作用力的比值。

在工程设计中，限制轴压比是为了保证钢筋混凝土结构柱在受力状态下不会出现过大的变形或破坏，保证结构的安全性和稳定性。

1.1、轴压比的计算公式在计算钢筋混凝土结构柱轴压比时，一般采用以下公式：P/A_f +Mz/(σ_bbh^2 )<=P_n/A_gf_y其中，P为轴向压力，A_f为受拉带钢筋的截面积，Mz为弯矩，σ_bb 为混凝土应力，h为柱截面的高度，P_n为轴向承载力，A_g为柱截面的面积，f_y为钢筋的屈服强度。

1.2、轴压比的限制根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）的规定，一般情况下，筒体、矩形、T形截面的钢筋混凝土柱轴压比的限制如下：- 对于普通截面构件，轴压比不得大于0.65；- 对于受剪或受扭钢筋混凝土柱，轴压比可以增大到0.75；- 对于较矮柱子，轴压比的限制可以适当放宽。

二、轴压比限制的影响2.1、对结构安全性的影响轴压比限制的大小直接关系到钢筋混凝土结构柱的安全性。

当轴压比超过规定限制时，柱子可能出现轴向压力过大而导致破坏，甚至引起整个结构的倒塌。

严格控制轴压比限制对于保障结构的安全性至关重要。

2.2、对结构稳定性的影响轴压比限制的大小也会影响结构的稳定性。

当轴压比过大时，柱子受力不均，易产生侧向位移和倾斜，从而影响整个结构的稳定性。

严格控制轴压比限制可以确保柱子在受力时保持稳定，从而保证整个结构的稳定性。

2.3、对柱截面尺寸的影响轴压比限制的大小也会影响钢筋混凝土柱截面的尺寸设计。

在设计柱子的截面尺寸时，需要根据轴压比的限制确定柱子截面的尺寸大小，以满足结构的安全性和稳定性要求。

2.4、对钢筋配筋率的影响轴压比限制的大小还会对钢筋混凝土柱的配筋率造成影响。

当轴压比过大时，需要增加钢筋的配筋率，以保证柱子在受力时不会产生过大的变形或破坏。

在设计柱子的配筋率时，需要考虑轴压比的限制，合理确定钢筋的配筋率。

摘要：轴压比是影响钢筋混凝土框架结构受力性能的重要因素，本文主要研究了这种因数对框架柱的力学性能的影响。

通过用Abaqus有限元分析软件模拟低周位移加载，分析在不用轴压比条件下钢筋混凝土框架柱的耗能性能。

通过研究，本文建议在地震区钢筋混凝土框架柱的轴压比不大于0.6，这样就可以保证钢筋混凝土框架柱的极限承载力得到一定程度提高的同时，其延性不会降低太多。

关键词：钢筋混凝土框架柱；位移加载；材料非线性；耗能滞回曲线；Abaqus目录1. 前言 (1)2. 柱轴压比定义 (1)3. 有限元数值模拟实验分析 (2)3.1.试验构件描述 (2)3.2.构件材料特性 (3)3.3.试验加载过程 (3)3.4.构件各部分有限元模拟方法 (4)3.5.不同轴压比条件下钢筋混凝土柱最大变形应力云图 (4)3.6.不同轴压比条件下钢筋混凝土柱柱顶截面中点耗能滞回曲线及耗能分析 (7)4. 结论 (9)参考文献 (10)11. 前言钢筋混凝土框架柱的破坏形态分为剪切、弯曲等,其中弯曲破坏又分为大、小偏心受压破坏两种。

剪切和小偏心受压都属于脆性破坏类型,要想改善柱延性,就要从根本上改变柱破坏形态,即由脆性的剪切破坏改为延性的弯曲破坏,研究结果表明,剪跨比、轴压比、纵筋及箍筋配置等是影响破坏形态的主要因素。

因此,框架柱的设计应同时考虑以上各个参数的影响。

钢筋混凝土框架柱的轴压比限值及截面延性的关系是每一个结构设计人员在设计时都遇到过的,并伤透脑筋的一个限值问题。

为了保证柱的延性要求,规范通过限制轴压比,主要是希望柱发生延性好的大偏心受压破坏,即弯曲型破坏,从而保证柱有足够大的弹塑性极限变形能力,实现大震不倒的设计目的。

2. 柱轴压比定义柱轴压比是控制框架柱截面尺寸的一个重要指标,其定义为:考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值:[]c N n f A式中:N 为考虑地震作用组合的轴压力设计值;c f 为馄凝土轴心抗压强度设计值;A 为柱全截面面积。

高层建筑中结构柱轴压比限值的讨论【摘要】在高层建筑结构设计中大多采用轴压比来提高柱的延性，然而轴压比的限值是一项重要的影响因素，在很多建筑中常常会出现轴压比超限的情况，为此我国也在轴压比的限值上做出了相应的规范，从而更好的保证在建筑的应用。

本文对轴压比限值的影响因素进行了分析，同时总结了超限柱的加固方法。

【关键词】结构柱；轴压比；措施引言高层建筑的发展已经成了一种必然趋势，并且随着城市人口的不断增加，超高层的建筑也越来越多，在高层建筑中，钢筋混凝土框架和剪力墙结构中框架柱的轴压比限制问题一直是影响建筑质量的重要因素。

我国在建筑轴压比的限制上有着相应的规范标准，在建筑设计的过程中需要根据规范的标准来进行设计，而有些建筑的框架柱的轴压比限定值通常都是固定的，影响了建筑面积的使用，同时对于结构抗震也有着非常不利的效果。

另外，短柱的破坏形式通常为脆性破坏，这种破坏形式是影响钢筋混凝土框架结构产生坍塌的直接因素。

因此，在进行设计的过程中，要注意控制好轴压比限制的范围，从而减少因短柱形成而造成的钢筋混凝土抗震性能差的现象发生，对于提高建筑的整体质量也有着直接的关系。

1、轴压比实质轴压比的规定限制通常设定为不具体的参数，以建筑抗震的效果为轴压力的设定这。

在这里需要注意的是，轴压比是建筑抗震性能的重要参数，因此在设定时需要保证规范的标准。

通过实践标明，轴压比值越大，建筑中柱的延展性就会越低，尤其是对于短柱的影响要更大一些。

柱截面的对称配筋是一种平衡力的模式，我们在这种条件下可以通过截面内里平衡条件可以得出轴压比对柱截面的混凝土受压力的大小，轴压比是受压过程中大偏心与小偏心之间的界定值。

同时，钢筋混凝土结构中框架柱有着三种不同的破坏形式，剪切、粘结和弯曲等，剪切、粘结的破坏形式属于脆性破坏类型，脆性破坏的特点就是没有延展性，在进行抗震设计时，是必须要进行避免的。

而另一种弯曲的破坏形式属于延性破坏类型，这种破坏类型相对脆性破坏抗震性要好一些，但是对于规范中的轴压比限制，就要使柱尽量保持在处于延性较高的类型中，在进行建筑轴压比设计时，尽可能的选择延性较高的轴压比，这样也能提高框架柱的延性从而提高整体的抗震效果。

钢筋混凝土框架柱轴压比设计发布时间：2021-04-01T07:36:58.484Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年1期作者：袁龙科[导读] 钢筋混凝土框架柱的受震破坏种类概括起来有三种，即大偏压破坏、小偏压破坏、短柱破坏。

中航工程集成设备有限公司深圳分公司广东深圳 518000摘要：为深入认识钢筋混凝土框架柱轴压比限值的含义，从框架柱的破坏机理、配箍构造等因素出发，引伸建立轴压比与变形角、配箍特征值的关系式，以便更好应用新规范《混凝土结构设计规范（GB50010-2010<2015年版>）》的具体规定。

另外，提出高强螺旋箍筋能增加框架柱抗震性能，是解决框架柱轴压比问题的有效措施，其解决结果对发展应用高强混凝土有实际意义。

关键词：钢筋混凝土框架柱；轴压比；配箍特征值；高强螺旋箍筋；变形角钢筋混凝土框架柱在压弯力的作用下，其变形能力随着轴压比的增加而降低，特别在高轴压或小剪跨时呈现脆性破裂，为了确保框架结构在地震力作用时的安全可靠，国家标准设计规范都规定有框架柱轴压比的限值要求。

在工程设计时，为了满足轴压比限值的要求，常需要增大混凝土柱的截面面积，而其纵向钢筋却多按最小构造要求配置。

巨大的柱截面不仅占据了许多宝贵的建筑空间，而且也使柱的高度与柱的截面高度之比H/h＜4，柱的破坏形式由小偏压破坏转变为脆性更加明显的剪切破坏，这样仍然没有达到抗震的安全可靠的要求。

这种设计不合理的现象应引起重视，《混凝土结构设计规范GB50010-2010》也增加了一些关于轴压比限值的新规定。

1 钢筋混凝土框架柱的受震破坏机理钢筋混凝土框架柱的受震破坏种类概括起来有三种，即大偏压破坏、小偏压破坏、短柱破坏。

大偏压破坏时，其受拉钢筋先屈服，塑性变形充分发展后，压区混凝土被压坏，它具有较好的延性；而对于小偏压破坏，其受拉钢筋没有达到屈服，压区混凝土先破碎而破坏，它不具有抗震的延性；短柱破坏是一种剪切破坏或纵筋的粘着滑移破坏，其脆性特点更明显，也是最容易发生震害的破坏形式。

各规范关于轴压比的定义如下：1、《建筑抗震设计规范》6.3.6条的注释，轴压比是柱的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值的比值；对于本规范规定不进行地震作用计算的结构，可取无地震作用组合的轴力设计值；2、《混凝土结构设计规范》11.4.16条注释，轴压比是指柱地震作用组合的轴向压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。

3、《高层建筑混凝土结构技术规程》6.4.2条注释，轴压比指柱考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值；问题一：为什么要控制轴压比？限制框架柱的轴压比是主要为了保证柱的塑性变形能力和保证框架的抗倒塌能力。

受压构件的位移延性随轴压比增加而减小，因此对设计轴压比上限的控制就成为保证框架柱和框支柱具有必要延性的重要措施之一。

问题二：轴压比中轴压力设计值怎么求？从规范的定义上可以看到强调的是地震作用组合，轴压力设计值取考虑了地震作用工况的组合，即从所包含地震工况的组合里面取最大值来计算轴压比。

我们一起看看盈建科的计算实例。

12、以下为盈建科某柱子各组合设计内力组合号截面Mx My Vx Vy N T 11-0.1 1.1-0.5-0.0-2122.40.0120.0-0.5-0.5-0.0-2122.40.021-0.00.9-0.4-0.0-1719.60.0220.0-0.4-0.4-0.0-1719.60.031-0.00.30.6-0.0-1745.6-0.0320.0 2.10.6-0.0-1745.6-0.041-0.0 1.5-1.4-0.0-1745.60.0420.0-3.0-1.4-0.0-1745.60.0510.30.9-0.40.9-1745.6-0.052-2.7-0.4-0.40.9-1745.6-0.061-0.40.9-0.4-1.0-1745.60.062 2.8-0.4-0.4-1.0-1745.60.071-0.10.70.1-0.0-2122.4-0.0720.0 1.00.1-0.0-2122.4-0.081-0.1 1.4-1.1-0.0-2122.40.0820.0-2.0-1.1-0.0-2122.40.0910.1 1.1-0.50.5-2122.40.0 92-1.6-0.5-0.50.5-2122.40.0 101-0.2 1.1-0.5-0.6-2122.40.0 102 1.7-0.5-0.5-0.6-2122.40.0 111-0.10.40.5-0.0-2009.3-0.0 1120.0 2.10.5-0.0-2009.3-0.0 121-0.1 1.6-1.4-0.0-2009.40.0 1220.0-3.0-1.4-0.0-2009.40.0 1310.3 1.0-0.50.9-2009.4-0.0 132-2.7-0.5-0.50.9-2009.4-0.0 141-0.4 1.0-0.5-1.0-2009.40.0 142 2.8-0.5-0.5-1.0-2009.40.0 151-0.00.10.7-0.0-1342.7-0.0 1520.0 2.20.7-0.0-1342.7-0.0 161-0.0 1.3-1.3-0.0-1342.80.0 1620.0-2.9-1.3-0.0-1342.80.0 1710.30.7-0.30.9-1342.8-0.0 172-2.8-0.3-0.30.9-1342.8-0.0 181-0.30.7-0.3-0.9-1342.80.0 182 2.8-0.3-0.3-0.9-1342.80.0 191-0.00.50.2-0.0-1719.5-0.0 1920.0 1.10.2-0.0-1719.5-0.0 201-0.0 1.2-1.0-0.0-1719.60.0 2020.0-2.0-1.0-0.0-1719.60.0 2110.10.9-0.40.5-1719.60.0 212-1.6-0.4-0.40.5-1719.60.0 221-0.20.9-0.4-0.6-1719.60.0 222 1.7-0.4-0.4-0.6-1719.60.0 231-0.00.20.6-0.0-1606.5-0.0 2320.0 2.20.6-0.0-1606.5-0.0 241-0.0 1.4-1.3-0.0-1606.50.0 2420.0-3.0-1.3-0.0-1606.50.0 2510.30.8-0.40.9-1606.5-0.0 252-2.8-0.4-0.40.9-1606.5-0.0 261-0.30.8-0.4-1.0-1606.50.0 262 2.8-0.4-0.4-1.0-1606.50.0 271-0.1-31.839.9-0.0-1908.6-0.0 2720.069.439.9-0.0-1908.6-0.0 281-0.134.7-41.5-0.0-1909.10.0 2820.0-70.8-41.5-0.0-1909.10.0 29124.9 1.4-0.834.4-1908.90.0 292-62.6-0.7-0.834.4-1908.90.0 301-25.0 1.4-0.8-34.5-1908.90.0 30262.6-0.7-0.8-34.5-1908.90.0311-0.1-32.140.0-0.0-1468.1-0.03120.069.640.0-0.0-1468.1-0.0321-0.134.3-41.3-0.0-1468.60.03220.0-70.6-41.3-0.0-1468.60.033124.9 1.1-0.634.5-1468.40.0332-62.6-0.5-0.634.5-1468.40.0341-25.0 1.1-0.6-34.5-1468.40.034262.6-0.5-0.6-34.5-1468.40.0351-0.0 4.0-2.7-0.0-1745.6-0.03520.0-5.0-2.7-0.0-1745.6-0.0361-0.0 3.8-2.6-0.0-1342.8-0.03620.0-4.9-2.6-0.0-1342.8-0.03、以下为盈建科的构件信息从荷载组合系数表看，组合号27~34为有地震工况的组合，其中组合号28的轴压力为考虑地震组合中最大的，其值为1909.1KN。

钢骨钢管混凝土柱轴压比限值的讨论摘要提出界限破坏时钢骨-钢管混凝土组合柱轴压比和轴力比限值。

关键词钢管-钢骨混凝土组合柱;界限破坏;轴压比限值轴压比是影响柱抗震性能和变形能力的重要指标之一。

钢骨—钢管混凝土组合柱[1]是把钢管置入型钢混凝土中,使型钢、钢管、混凝土3种材料协同工作以抵抗各种外部效应的一种结构形式。

其界限破坏的特征不明显,这是由于在组合柱中,钢骨、钢管腹板在柱界面高度上是连续的,破坏时钢管不可能全部同时屈服,试件并不能立即崩溃,而是逐渐降低其承载力。

由于钢骨—钢管混凝土组合柱没有明显的界限破坏状态,且柱中钢管承担一定的轴力,所以钢骨—钢管混凝土组合柱的轴压比根据不同的理解有不同的计算方法。

本文提出钢骨—钢管混凝土柱理论计算公式及轴压比限值的合理取值的建议。

1按钢筋混凝土柱轴压比限值的概念进行分析文献[1]从界限破坏时的平衡条件出发,根据平截面假定,提出了供设计用的轴压比限值的计算公式:(1)式中:为抗震等级影响系数,一、二和三级分别取0.8、0.9和1.0;,为柱截面的宽和高;为考虑钢骨腹板的计算厚度,按文献中公式计算;为配钢管率。

2采用控制轴压力限值(即《型钢混凝土柱》[2]轴压比限值)的方法型钢混凝土柱确定轴压比限值的方法和钢筋混凝土柱确定轴压比限值的方法不同在于考虑了钢骨含量对轴压比的影响。

推导轴压比时,为推导公式方便,同样把外包钢骨转化为连续的钢板,利用平截面假定和外包钢的连续化。

轴压力限值的试验值式中:为界限破坏时轴向压力试验值;为界限破坏时受压混凝土合力的试验值;为界限破坏时钢骨翼缘合力的试验值;为界限破坏时钢骨腹板合力的试验值;为界限破坏时钢管受力的试验值;,分别为混凝土轴心抗压强度试验值和钢管的抗压强度试验值;,分别为柱中混凝土部分和钢管部分的面积。

轴压力限值的设计值轴压力限值的实用计算公式式中:3采用轴压比限值和轴力比限值双控原则进行分析就文献试验数据,其中混凝土强度等级为C52,配钢管率为4.54%,按式(1)和式(5)计算出钢骨—钢管混凝土组合柱的轴压比和轴力比限值系数列于表1。