矩形鋼管混凝土樑柱極限強度之研究

Abstract

本研究旨在探討矩形鋼管混凝土樑柱構材之極限強度,本文採用一稱為相 對剛度法之方法以預測矩形鋼管混凝土樑柱之極限強度,並考慮構材非線 性之影響.本法對於合成構材中鋼管與混凝土之軸力分配係以相對剛度比 作為分配之依據,其中有關短柱方面係依相對軸向剛度EA之比例進行軸力 分配 ,而長柱方面則依相對撓曲剛度EI進行分配,然後再將鋼管與混凝土 所分配之軸力分別依照AISC-LRFD鋼結構設計規範及ACI鋼筋混凝土設計規 範中樑柱交互公式可求得鋼管與混凝土之各別彎矩,最後再予以疊加以求 得鋼管混凝土構材之撓曲強度.本研究對於鋼管混凝土短柱之分析將考慮 混凝土非線性行為之修正.另一方面,對於鋼管混凝土長柱之分析,本研究 依據真實之應力應變關係,考慮在彈性及非彈性狀態下EI值公式,以作為長 柱之軸力分配依據.本研究所採用之EI值係以鋼管混凝土斷面之彎矩與曲 率間之關係式所推導,並不沿用ACI規範對於合成構材之EI值規定. The object of this research is to investigate the ultimate strength predicted by relative rigidity method(RRM)for concrete filled rectangular steel tubular beam-columns. In order to determine the ultimate strength of concrete filled rectangular steel tubular beam-columns, this study is firstly based on the relative rigidity ratio to calculate the axial forces shared by steel and concrete. After that, the beam-columns interaction formula suggested by AISC-LRFD(1993)and ACI(1989)are used to determine the corresponeds moment capacity in steel and concrete.