根据约束效果等效的原则 ，将方形套箍约束转化为 圆形钢管约束 ，并根据约束 混凝 土的泊松效应 求出了与试件极 限承载力对 应的钢管环向应力以及混凝土所受约束应力。在确定了约束混凝土轴压强度计算式的基本数学表达形式之后，按混凝土抗压强度和钢筋 抗拉屈服强度 的不同对大量方形截面轴压混凝土试件进行分类 ，并通过回归分析得到了与不 同类约束混凝土相对应 的公式参数。最后 ，将本 方法所提公 式的计算误差与其他 4种约束模 型进行 比较 。结果表明 ：本方法公式具有较高的计算精度 。 关键词 ： 约束混凝土 ；轴压强度 ；泊松效应 ；试件分类 ；回归分 析 中图分类号 ： TU528．Ol 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1002—3550(2012)07—0010—03 Calculationm ethodforultim atestrength ofreinforcem entconfinedconcreteunderaxialloading SONG Jia，LIZhen—bao，DU X／u一 (BeijingKeyLabofEarthquakeEngineeringandStructuralRe~ofit，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China) Abstraet： Thesquaretiesconfinementinto thecircularsteelconfinementbaseon theprinciple ofthesimilar confinementefectwere transform ed，an d thecircularstressofsteelpipean dth econfined stresswhich iscorresponding with theultim ate strengthofthespecim en was calculatedaccordingtothePoissonefectoftheconfinedconcrete．Aiderconfirmingthebasicmath expressionform offormulaforconfinedconcrete strength，alargenumberofaxiM com pressedspecimenswith squaresectionwereclassifiedintermsofthecompressivestrengthofconcreteandthe yieldstrengthoffies．andparam etersatverifiedcondfionswereproposedonthebasisofregressionan alysis．Finally。thisformulawascom paredwitl1 th ecalculatingmethodsthosefrom theotherfourm odels．from th eerroranalysisresultaconclusionwasm adethat itiswithmoreaccur ac~ Keyw ords： confinedconcrete；axialstrength；poissonefect；specimensclassification；regressionanalysis 0 引言自从 1903年 Considere第一个 指 出螺 旋箍筋 能有效 约束 轴压混凝土柱 以来 ，人们对约束混凝土的研究和使用已有 100多 年 的历史 。在此期间 ，混凝土和钢筋 的强度都经历 了由中、低 强 度向高强度发展的过程，此发展势头至今依然延续。与中、低强 度混凝土相比，高强混凝土的均质性好、硬度高，在轴压作用下 的横向膨胀能力较差 ，此特性削弱了箍筋的约束效果。而在同 等用钢量 的条件下 ，高强箍筋的强度发 挥较普通 钢筋 又具有滞 后性 。不 同力学性能 的材 料相互 匹配 制成的约束混凝 土构件 ， 其 整体力学性能将 有很大差异 。因此 ，有必要对 由不 同强度等 级的材料制备的箍筋约束混凝土进行分类研究。本试验以混凝 土抗压强度 和箍筋抗拉屈服强度为分类指标 ，对以往试验 中的 206根方形截面的箍筋约束混凝土轴压短柱重新进行分类 ，并 针对不同的分类提出了相应的约束混凝土强度计算公式。 1 强度公 式的建立 当配置方形 (矩形 )套箍 的混凝 土试件承受轴 向压力 时 ，受 约束混凝土的横向膨胀变形表现出很强的局部性 ，这使混凝土 中的约束应力分 布变得非常复杂 (图 1)。圆形钢管不论是在试 件横截 面方 向 ，还 是在试件轴线 方 向，均可 向核 心区混凝土提 图 1 截面转换示意 图 供均匀约束。为了使上述问题得到简化，将方箍转化为圆箍。 对 于承受轴 向压力 的钢筋混凝土柱而言 ，混凝土 的抗压 能 力是柱承载力的最重要组成部分 。因此 ，首先令方形截面面积与 圆形截面面积相等 ，即：BZ=-,uR，则圆箍直径为 = 、／订 ，口代 表方箍边长，R代表圆箍直径。按照面积配箍率相等的原则，有 P方 ／Bs=p =2ts／Rs=2ts／Rs，s代表箍筋间距 ，可知钢管厚度 ￡= A／(2、／ s)。考虑到圆钢管对核心区域混凝土产生均匀约束， 其约束效果要好于方箍 ，因此需对钢管 厚度 t进行折减 ，此处令 折减系数为 K。系数 由 Sheikht1提 出的“有效约束 系数 ”来 表征 ，K=K 目 管，方箍试件所对应的 表达式见式(1)， P 为纵筋配筋率。圆钢管在试件截面方向和轴线方向均可对其 内部混凝 土提供 良好 约束 ，没有明显 的“弱 约束 区”，可认 为其 有效约束 系数 目错管=1／(1-p )。折减 系数 K 以及折减后 的钢

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