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上世纪80年代以来,异形柱框架结构在我国天津、广东等许多地方的小高层住宅建筑中得到了较广泛的应用。与方形柱相比,异形柱由于受火表面积较大、墙肢较薄等原因导致其耐火性能较差,但目前国内外相关的研究开展的较少,考虑实际火灾中相邻构件之间相互约束作用影响的研究还是一片空白。本文通过试验研究和计算分析,对约束钢筋混凝土异形柱的耐火性能进行了深入的探讨。本文的主要工作和结论如下：
1、根据现有试验装置,结合试验的目的,自行设计能在柱子高温下的上升段和下降段均提供约束的装置；开展了4根T形和4根十字形钢筋混凝土柱在IS0834标准升温过程下的明火试验,考察了轴向约束刚度比和轴压比对高温下异形柱破坏形态、轴向变形、附加轴力等的影响趋势。试验结果表明：(1)轴向约束刚度比相同时,随着轴压比减小,最大附加轴力逐渐增加,且这一趋势在轴向约束刚度比较大时更为明显；轴压比相同时,随轴向约束刚度比增大,最大附加轴力逐渐增加,且这一趋势在轴压比较小时更为明显。(2)在试验所涉及的轴压比和轴向约束刚度比范围内,前者对最大附加轴力的影响总体上更为显著。
2、利用结构抗火分析软件SAFIR,开展了高温下约束十字形柱的轴力变化过程研究。考察了众多参数对该变化过程的影响规律,初步建立了该变化过程的实用计算方法。研究结果表明：(1)随着轴向约束刚度比增加,轴压柱和偏压柱的轴力变化系数峰值均逐渐增大,且后者的增大效应相比前者更为显著。(2)有无转动约束存在虽然对轴压柱和偏压柱的轴力变化系数峰值影响有限,但是对该峰值相应的升温时间影响显著,非零转动约束刚度比的大小对轴力变化系数随升温时间的变化过程几乎没有影响。(3)随着名义荷载比增加,轴力变化系数峰值迅速减小,这一趋势对于偏压柱更为显著；随着名义荷载偏心率增加,轴力变化系数迅速增大。
3、给出柱半高处弯矩变化系数的实用计算方法：提出了最终量法以近似考虑轴向约束和转动约束的影响。