鋼管混凝土加勁混合結構技術規程

目次1總則 32術語和符號 52.1術語 52.2符號 53設計基本規定 83.1一般規定 83.2剛度與變形 93.3結構或構件的變形 104材料 114.1鋼材 114.2混凝土 124.3連接材料 135構件承載力計算 155.1一般規定 155.2實心構件正截面承載力計算 155.3四肢空心構件正截面承載力計算 205.4六肢空心構件正截面承載力計算 255.5斜截面承載力計算 285.6考慮長細比影響的構件正截面承載力計算 295.7考慮長期荷載作用影響的構件正截面承載力計算 305.8主拱承載能力極限狀態計算 335.9抗撞擊設計 336抗火設計 356.1一般規定 356.2耐火極限計算 356.3防火構造措施 397構造措施 417.1一般規定 417.2梁柱連接節點 417.3柱與基礎連接節點 458施工與驗收 518.1一般規定 518.2鋼管構件的制作與施工 518.3鋼管內混凝土的施工 528.4鋼管外鋼筋混凝土的施工 538.5驗收 58附錄A鋼管混凝土加勁混合構件的恢復力模型 59附錄B鋼管混凝土加勁混合構件的材料本構模型 63本規程用詞說明 68引用標準名錄 691總則1.0.1為了使鋼管混凝土加勁混合結構的設計、施工和驗收做到安全適用、技術先進、經濟合理、確保質量，制定本規程。1.0.2本規程適用于高層、大跨結構和工業建筑、橋梁等大型結構工程中鋼管混凝土加勁混合結構的設計、施工與驗收?！緱l文說明】1.0.2本規程所涉及的方套圓鋼管混凝土加勁混合構件的橫截面示意如圖1.0.2所示。對于實心截面，鋼管混凝土部件位于鋼筋混凝土截面的中心位置；對于空心截面，鋼管混凝土部件分布在空心鋼筋混凝土截面的腹板和邊角部，便于發揮鋼管混凝土部件抗彎和抗扭的作用。鋼管鋼管核心混凝土外圍混凝土箍筋縱筋(a)實心構件截面(b)四肢空心構件截面箍筋空心鋼管核心混凝土受約束混凝土縱筋無約束混凝土(c)六肢空心構件截面箍筋箍筋縱筋縱筋核心混凝土核心混凝土外圍混凝土外圍混凝土鋼管鋼管圖1.0.2鋼管混凝土加勁混合構件截面示意圖基于全壽命周期的設計理念，對于鋼管混凝土加勁混合結構在施工、靜力荷載、長期荷載、火災、偶然撞擊、地震作用等工況下的設計給出了規定。本規程采用了兩階段設計方法，分別給出了鋼管混凝土加勁混合結構在施工階段和服役階段的相關規定。1.0.3本規程根據現行國家標準《工程結構可靠性設計統一標準》GB50153和《建筑結構可靠度設計統一標準》GB50068的原則制定。本規程是對鋼管混凝土加勁混合結構設計的基本要求。1.0.4鋼管混凝土加勁混合結構的施工質量應符合現行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204、《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205、《鋼管混凝土工程施工質量驗收規范》GB50628及有關標準的規定。有關鋼結構部分的設計尚應注明所要求的焊縫質量等級及對鋼材所要求的力學性能、化學成分和其他的附加保證項目?；炷翉姸鹊臋z驗評定應符合現行國家標準《混凝土強度檢驗評定標準》GB/T50107等的規定。1.0.5除本規程有明確規定外，鋼管混凝土加勁混合結構的設計、施工和驗收尚應符合現行國家標準的規定。

2術語和符號2.1術語2.1.1鋼管混凝土加勁混合構件Concrete-encasedCFSTmembers由外圍的鋼筋混凝土和內嵌圓形截面的鋼管混凝土混合而成的結構構件，分為外圍鋼筋混凝土部分和核心鋼管混凝土部分。鋼管混凝土加勁混合構件一般分為實心和空心兩種。2.1.2鋼管混凝土加勁混合結構Concrete-encasedCFSTstructures由鋼管混凝土加勁混合構件作為主要承重構件的結構。2.1.3約束效應系數Confinementfactor反映核心鋼管混凝土部件組合截面幾何特征和組成材料物理特性的綜合參數，為鋼管截面名義軸心受壓承載力與鋼管內核心混凝土截面名義軸心受壓承載力的比值。2.2符號2.2.1作用、作用效應和抗力M——彎矩設計值；Mcfst——核心鋼管混凝土部件截面抗彎承載力設計值；Mrc——外圍鋼筋混凝土部件截面抗彎承載力設計值；n——軸壓比；nl——長期荷載比；nf——火災荷載比；ncfst——核心鋼管混凝土部件的承載力系數；N——軸力設計值；Ncfst——核心鋼管混凝土部件截面軸心受壓承載力設計值；N'cfst——壓彎荷載下核心鋼管混凝土部件截面承擔的軸力設計值；Nrc——外圍鋼筋混凝土部件截面軸心受壓承載力設計值；N'rc——壓彎荷載下外圍鋼筋混凝土部件截面承擔的軸力設計值；Nu——常溫下鋼管混凝土加勁混合柱的抗壓承載力設計值；th——火災升、降溫臨界時間；to——火災升溫時間比；tR——耐火極限；V——剪力設計值；2.2.2材料力學性能Ec——混凝土的彈性模量;Es——鋼材的彈性模量;fck、fc——混凝土的軸心抗壓強度標準值和設計值;fc,core——鋼管內核心混凝土的軸心抗壓強度設計值;fc,out——鋼管外圍混凝土的軸心抗壓強度設計值;fl——鋼筋的抗拉和抗壓強度設計值;fs——鋼管鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強度設計值;ftk、ft——混凝土的軸心抗拉強度標準值和設計值;fy——鋼材的屈服強度;Gc——混凝土的剪變模量;Gs——鋼材的剪變模量;2.2.3幾何參數Acore——核心混凝土的橫截面面積;Al——縱筋橫截面面積;Aout——外圍混凝土橫截面面積;As——鋼管橫截面面積;Asc——核心鋼管混凝土部件的橫截面面積;Asc,i——第i根鋼管混凝土部件的橫截面面積;Asv——箍筋橫截面面積;Av——箍筋內部混凝土的橫截面面積;B——截面寬度;D——鋼管外直徑;Di——核心混凝土直徑;ea——附加偏心距;ei——初始偏心距；H——截面高度；h0——沿彎矩作用方向截面計算高度；Icore——核心混凝土的截面慣性矩；Il——縱筋截面慣性矩；Iout——外圍混凝土截面慣性矩；Is——鋼管截面慣性矩；l0——構件的計算長度；lv——箍筋長度；s——箍筋間距；v——體積配箍率（v=Asvlv/(sAv)）；2.2.4計算系數及其他c——中和軸距受壓邊緣距離；Cm——構件端截面偏心距調節系數；s——核心鋼管混凝土部件含鋼率；——應變；cu——受壓邊緣混凝土極限壓應變；c——彎矩增大系數；——長細比；v——剪跨比；——應力；——鋼管混凝土約束效應系數標準值；o——鋼管混凝土約束效應系數設計值；c——曲率調整系數。

3設計基本規定3.1一般規定3.1.1本規程采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，用分項系數設計表達式進行計算。3.1.2設計鋼管混凝土加勁混合結構時，荷載的標準值、荷載分項系數、荷載組合值系數等，應按現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB50009、《機械工業廠房結構設計規范》GB50906的規定采用。3.1.3設計鋼管混凝土加勁混合結構時，應分別按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態進行設計。1按承載能力極限狀態設計時，應考慮荷載效應的基本組合，必要時尚應考慮荷載效應的偶然組合。結構構件的承載力計算應采用荷載設計值。2按正常使用極限狀態設計時，應考慮荷載效應的標準組合。3.1.4對于實心鋼管混凝土加勁混合結構構件，鋼管混凝土部件中鋼管外直徑D與構件外截面寬度B的比值宜控制在0.5-0.75之間；對于空心鋼管混凝土加勁混合結構構件，鋼管混凝土部件中鋼管外直徑D與外截面寬度B的比值宜控制在0.15-0.25之間?！緱l文說明】3.1.4對于實心構件，為保證內鋼管混凝土部件的強度和延性貢獻，鋼管直徑與截面寬度的比值D/B不宜小于0.5；同時為保證外圍混凝土的澆筑質量以及防火、防腐要求，并結合工程實踐，D/B不宜大于0.75。對于空心構件，為了保證內鋼管混凝土部件的強度和延性貢獻，鋼管直徑與截面寬度的比值D/B宜控制在0.15-0.25之間。鋼管直徑D和截面寬度B如圖3.1.4所示。鋼管鋼管核心混凝土外圍混凝土(a)實心構件截面(b)空心構件截面箍筋箍筋縱筋縱筋核心混凝土核心混凝土外圍混凝土外圍混凝土鋼管鋼管DHDBDB圖3.1.4鋼管混凝土加勁混合構件截面示意圖3.1.5鋼管混凝土加勁混合結構中鋼管壁厚不宜小于4mm，鋼管的外直徑D與其壁厚t之比不應大于無混凝土時相應限值的1.5倍，即≤。核心鋼管混凝土部件含鋼率宜控制在0.05-0.15之間，含鋼率應按下式計算：（3.1.5）式中：As——鋼管的橫截面面積（mm2）；Acore——鋼管內核心混凝土的橫截面面積（mm2）?！緱l文說明】3.1.5鋼管的最小壁厚是為了保證鋼管焊接質量和受力性能；內鋼管混凝土部件的直徑與壁厚比值，滿足普通圓形鋼管混凝土結構關于鋼管直徑與壁厚之比的要求。由于外圍混凝土的存在，鋼管的局部屈曲受到限制，內鋼管混凝土部件的含鋼率可適當降低，宜控制在0.05-0.15之間。3.1.6鋼管混凝土部件的約束效應系數標準值不應小于0.6且不應大于4.0。約束效應系數標準值應按下式計算：（3.1.6）式中：fy——鋼材屈服強度（N/mm2）；fck,core——鋼管內核心混凝土的軸心抗壓強度標準值（N/mm2）?！緱l文說明】3.1.6本節關于鋼管混凝土加勁混合結構中的內鋼管混凝土部件的約束效應系數(ξ)的限制，滿足普通圓形鋼管混凝土結構的約束效應系數(ξ)的限制，目的在于保證內鋼管混凝土部件的延性，即約束效應系數越大，則構件的延性越好，反之則越差。3.1.7預制構件尚應按制作、運輸及安裝的荷載設計值進行施工階段的驗算，預制構件自身吊裝的驗算，應將構件自重乘以放大系數1.5。3.1.8鋼管混凝土加勁混合結構在多遇地震下的阻尼比可取0.045-0.050，在罕遇地震下的阻尼比可取0.05-0.07，也可根據結構構件屈服情況確定。3.2剛度與變形3.2.1鋼管混凝土加勁混合結構的截面彈性抗壓剛度宜按下式計算：(3.2.1)式中：Es,l、Es,s——縱筋、鋼管的彈性模量（N/mm2）；Ec,out、Ec,core——鋼管外圍混凝土、鋼管內核心混凝土的彈性模量（N/mm2）。Al、As——縱筋、鋼管的橫截面面積（mm2）；Aout、Acore——外圍混凝土、鋼管內核心混凝土的橫截面面積（mm2）?！緱l文說明】3.2.1計算彈性內力和位移時，截面軸壓剛度和抗彎剛度采用外圍混凝土、縱筋、鋼管和核心混凝土四部分疊加，截面剪切剛度采用外圍混凝土、鋼管和核心混凝土三部分疊加。3.2.2鋼管混凝土加勁混合結構的截面彈性抗彎剛度宜按下式計算：(3.2.2)式中：I1——縱筋對截面形心軸的慣性矩（mm4）；Is——鋼管對截面形心軸的慣性矩（mm4）；Iout——外圍混凝土對截面形心軸的慣性矩（mm4）；Icore——核心混凝土對截面形心軸的慣性矩（mm4）。3.2.3鋼管混凝土加勁混合結構的截面彈性抗剪剛度宜按下式計算：(3.2.3)式中：Gs——鋼管的剪變模量（N/mm2）；Gc,out、Gc,core——鋼管外圍混凝土、鋼管內核心混凝土的剪變模量，按混凝土彈性模量的0.4倍取值（N/mm2）。3.3結構或構件的變形3.3.1鋼管混凝土加勁混合結構的變形應滿足《建筑抗震設計規范》GB50011中對結構類型相同的鋼筋混凝土結構的規定并且應滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》JTGD62的規定?！緱l文說明】3.3.1在沒有進行更多的專門研究之前，鋼管混凝土加勁混合構件的抗震變形需滿足《建筑抗震設計規范》GB50011對結構類型相同的鋼筋混凝土結構的規定。3.3.2在進行結構的靜力或動力彈塑性分析時，應對結構整體進行分析，宜采用附錄A中的恢復力模型進行計算?！緱l文說明】3.3.2在進行結構整體計算時，可參照安鈺豐（2015）提供的鋼管混凝土加勁混合結構纖維梁模型進行計算，該模型在有限元分析軟件ABAQUS中實現，將鋼管混凝土加勁混合截面按不同材料組合，可進行整體結構的靜力和動力分析。

4材料4.1鋼材4.1.1鋼管混凝土加勁混合結構中的鋼管宜采用Q235鋼和Q355鋼，也可采用Q390鋼和Q420鋼，其質量要求應符合現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T700和《低合金高強度結構鋼》GB/T1591的規定。當采用其它種類的鋼材時，尚應符合相應有關標準的規定?！緱l文說明】4.1.1鋼管混凝土加勁混合結構主要用作柱構件。鋼管混凝土加勁混合柱受力要求和現行國家標準《鋼結構設計標準》GB50017的有關規定提出了對其鋼管鋼材的要求。4.1.2熱軋或由熱軋鋼板焊接而成的鋼管的鋼材強度設計值應按現行國家標準《鋼結構設計標準》GB50017的有關規定確定，如表4.1.2所示。表4.1.2熱軋鋼材的強度設計值(N/mm2)鋼材抗拉、抗壓和抗彎fs牌號厚度(mm)Q235鋼≤16215>16~40205>40~60200Q355鋼≤16310>16~35295>35~50265Q390鋼≤16350>16~35335>35~50315Q420鋼≤16380>16~35360>35~503404.1.3鋼筋強度設計值應按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010的有關規定確定，如表4.1.3所示。表4.1.3鋼筋的強度設計值(N/mm2)牌號公稱直徑d(mm)抗拉強度設計值fl(N/mm2)抗壓強度設計值fl(N/mm2)HPB3006-22270270HRB335HRBF3356-50300300HRB400HRBF400RRB4006-50360360HRB500HRBF5006-504354104.1.4鋼材的物理性能指標應按現行國家《鋼結構設計標準》GB50017《混凝土結構設計規范》GB50010的有關規定確定，如表4.1.4所示。表4.1.4鋼材的物理性能指標類別彈性模量Es×105(N/mm2)剪變模量Gs×104(N/mm2)Q235~Q420鋼管2.067.9HPB300鋼筋2.10-HRB335,HRB400,HRB500鋼筋HRBF335,RRBF400,HRBF500鋼筋RRB400鋼筋2.00-4.1.5鋼管混凝土加勁混合結構中的圓鋼管宜采用符合現行國家標準《直縫電焊鋼管》GB/T13793的直縫焊接鋼管，鋼管中的焊縫應采用對接焊縫并應符合二級質量檢驗標準，也可根據實際情況選用符合現行國家標準《結構用無縫鋼管》GB/T8162的無縫鋼管。【條文說明】4.1.5鋼管混凝土加勁混合結構中的鋼管常用螺旋焊接管和直縫焊接管，而從構件受力角度以前者較好。當有可靠依據時，也可根據實際需要采用無縫鋼管。當螺旋焊接管的常用規格不能滿足要求時，可采用鋼板卷制成的直縫焊接管，應采用對接坡口焊縫，不允許采用鋼板搭接的角焊縫。焊縫應達到二級質量檢驗標準，和母材等強度。對于發生銹蝕的鋼管，采用噴射或拋射Sa1級除銹、手工和動力工具St2級除銹即可，不需要進一步防腐處理。4.1.6鋼管混凝土加勁混合結構中的外圍鋼筋混凝土部件，其縱向受力鋼筋宜采用HRB335、HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋，也可采用HRBF335、RRB400鋼筋；箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋，也可采用HRBF335鋼筋?？v筋和箍筋的延性、韌性和可焊性應滿足《混凝土結構設計規范》GB50010和《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204的要求?？拐鸬燃墳橐弧⒍?、三級的框架構件，其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時，鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25；鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值不應大于1.3，且鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應小于9%。【條文說明】4.1.6鋼管混凝土加勁混合結構中的縱筋和箍筋，材料強度、延性、韌性和可焊性滿足現行《混凝土結構設計規范》GB50010和《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204要求。4.2混凝土4.2.1混凝土可采用普通混凝土或高強混凝土，水灰比應小于0.45。鋼管外圍混凝土強度等級不應低于C30，采用強度等級400MPa及以上的鋼筋時，混凝土強度等級不應低于C35；用于鋼管中核心混凝土強度等級不宜低于C30，同時不應低于外圍混凝土強度等級?；炷恋膹姸鹊燃墶⒘W性能和質量標準應符合現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010和《混凝土強度檢驗評定標準》GB50107的規定。4.2.2混凝土可采用普通混凝土和自密實混凝土，混凝土的強度設計值、強度標準值和彈性模量應參考現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010，按表4.2.2采用。表4.2.2混凝土強度值和彈性模量(N/mm2)混凝土強度等級C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80設計值軸心抗壓強度fc14.316.719.121.123.125.327.529.731.833.835.9軸心抗拉強度ft1.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22標準值軸心抗壓強度fck20.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2軸心抗拉強度ftk2.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.11彈性模量Ec(×104)3.003.153.253.353.453.553.603.653.703.753.804.2.2混凝土材料選擇時宜參照如下原則：1鋼管中核心混凝土的強度等級不宜低于鋼管外圍混凝土的強度等級。2隨著鋼管制備用鋼材強度等級的提高，鋼管中核心混凝土的強度等級也需相應提高。4.3連接材料4.3.1用于鋼管混凝土加勁混合構件的焊接材料應符合下列要求：1手工焊接的焊條，應符合現行國家標準《碳鋼焊條》GB/T5117或《低合金焊條》GB/T5118的規定。選擇的焊條型號應與主體金屬的力學性能相適應。2自動或半自動焊接用的焊絲和相應的焊劑應與主體金屬力學性能相適應，并應符合現行有關國家標準的規定。3二氧化碳氣體保護焊接用的焊絲，應符合現行國家標準《氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》GB/T8110的規定?！緱l文說明】4.3.1鋼管混凝土加勁混合結構中的外圍混凝土，強度等級和質量標準應滿足現行《混凝土結構設計規范》GB50010和《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204要求。保障鋼管中核心混凝土的密實度，是保證鋼管與核心混凝土共同工作的重要前提。自密實混凝土由于其良好的高/遠程輸送能力和填充能力，而獲得了日益廣泛的應用，具備良好勻質性和體積穩定性的自密實混凝土有利于保障施工效率和工程質量。鋼管內部為封閉的施工空間，不便于對混凝土進行振動密實，因此，宜使用自密實混凝土進行鋼管中核心混凝土的制備。自密實混凝土的工作性、勻質性和體積穩定性應滿足相關規定和工程設計要求，必要時應先進行模擬工程驗證。4.3.2用于鋼管混凝土加勁混合柱構件的連接緊固件應符合下列要求：1普通螺栓應符合現行國家標準《六角頭螺栓C級》GB/T5780和《六角頭螺栓》GB/T5782的規定。2高強度螺栓應符合現行國家標準《鋼結構用高強度大六角頭螺栓》GB/T1228、《鋼結構用高強度大六角螺母》GB/T1229、《鋼結構用高強度墊圈》GB/T1230或《鋼結構用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術條件》GB/T1231的規定。【條文說明】4.3.2鋼管中核心混凝土的強度不應低于外圍混凝土的強度；核心混凝土的強度尚應與鋼管的強度相匹配，在常用含鋼率情況下，當鋼管采用Q235鋼和Q355鋼，核心混凝土的強度等級宜為C30~C60，當鋼管采用Q390鋼和Q420鋼，核心混凝土的強度等級宜為C60及以上；為保證核心混凝土的延性，鋼管混凝土部件的約束效應系數不宜小于0.6，且不宜大于4。

5構件承載力計算5.1一般規定5.1.1鋼管混凝土加勁混合構件的計算長度應按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010的有關規定確定。5.1.2采用先安裝空鋼管后澆筑管內混凝土的方法施工鋼管混凝土加勁混合結構時，應按施工階段的荷載驗算空鋼管的強度和穩定性；在澆筑混凝土時，由施工階段荷載引起的鋼管初始最大壓應力值不應超過空鋼管穩定承載力對應的臨界應力值的35%?！緱l文說明】5.1.2鋼管混凝土加勁混合結構的內鋼管一般由鋼結構加工廠統一加工并安裝在一起承擔施工期間的荷載。根據施工階段的荷載計算空鋼管柱子的應力，這種初始應力對鋼管混凝土加勁混合結構的最終強度承載力影響不大。但由于初應力的存在會使構件的彈塑性階段提前，改變彈塑性階段的組合切線模量，從而影響構件的穩定承載力。為了保證結構的安全可靠，應控制內鋼管截面的平均初始壓應力不超過其空鋼管臨界應力的35%。5.1.3鋼管混凝土加勁混合構件的最大容許長細比應小于80?！緱l文說明】5.1.3參考鋼管混凝土加勁混合結構已有的工程經驗和有關設計規定，確定了鋼管混凝土加勁混合構件的容許長細比。5.2實心構件正截面承載力計算5.2.1實心鋼管混凝土加勁混合構件截面軸心受壓承載力應滿足下式要求：≤(5.2.1-1)(5.2.1-2)(5.2.1-3)(5.2.1-4)(5.2.1-5)(5.2.1-6)式中：N——鋼管混凝土加勁混合構件截面軸向壓力設計值（N）；Nrc、Ncfst——外圍鋼筋混凝土部件、核心鋼管混凝土部件的截面軸心受壓承載力（N）；Aout、Al——外圍混凝土部件、縱筋的橫截面面積（mm2）；——核心鋼管混凝土部件的約束效應系數設計值；As、Acore——鋼管、鋼管內核心混凝土的橫截面面積（mm2）；——核心鋼管混凝土部件的截面含鋼率；fc,out、fc,core——鋼管外圍混凝土、鋼管內核心混凝土的軸心抗壓強度設計值（N/mm2）；fl——縱筋抗拉和抗壓強度設計值（N/mm2）；fs——鋼管抗拉、抗壓和抗彎強度設計值（N/mm2）。【條文說明】5.2.1截面軸心受壓承載力，按外圍鋼筋混凝土部件和核心鋼管混凝土部件二者軸壓承載力疊加進行計算。5.2.2當中和軸在截面高度范圍內時，實心鋼管混凝土加勁混合構件壓彎強度承載力應滿足下式的要求：N≤(5.2.2-1)M≤(5.2.2-2)式中：N、M——鋼管混凝土加勁混合構件截面軸力和彎矩設計值，彎矩對中心軸取矩；N'rc、Mrc——外圍鋼筋混凝土部件承擔的軸力設計值和相應的抗彎承載力，對中心軸取矩；N'cfst、Mcfst——核心鋼管混凝土部件承擔的軸力設計值和相應的抗彎承載力，對中心軸取矩。【條文說明】5.2.2計算假定包括：1橫截面在構件變形后仍然為平面，且垂直于變形后的構件軸線；2受壓邊緣混凝土極限壓應變cu，當外圍混凝土強度等級不大于C50時，取為0.0033，否則，取為，fcu,out為外圍混凝土的立方體抗壓強度；3忽略受拉混凝土應力；4縱筋和鋼管極限拉應變取為0.01；5縱筋和鋼管的應力取其應變與彈性模量的乘積，且應滿足下列要求：(5.2.2-1)(5.2.2-2)式中：l和s分別為縱筋和鋼管的應力。1外圍鋼筋混凝土部件承載力計算外圍鋼筋混凝土部件承載力計算簡圖如圖5.2.2-1所示，將外圍鋼筋混凝土部件簡化成I型截面，其承擔的軸力設計值和相應的抗彎承載力N'rc和Mrc應按下列公式計算：(5.2.2-3)(5.2.2-4)式中：Ae,out——外圍混凝土等效應力塊面積，如圖5.2.2-1(a)所示，其距受壓邊緣高度為受壓區高度1c（mm2）；Ali——單根縱筋面積（mm2）；xc,out——外圍混凝土等效應力塊形心到受壓邊緣距離（mm）；xli——縱筋到受壓邊緣距離（mm）；li——縱筋應力（N/mm2）1——外圍混凝土等效應力塊強度系數，當混凝土強度等級不超過C50時，取1.0，當混凝土強度等級為C80時，取0.9，中間線性插值；1——外圍混凝土等效應力塊高度系數，當混凝土強度等級不超過C50時，取0.8，當混凝土強度等級為C80時，取0.74，中間線性插值。l1licucxli中和軸NrcMrcNc,outNliNl1中心軸(b)應變(c)力的平衡BHDBHD0.4D0.3D0.3D(B-D)/20.4D0.3D0.3D(B-D)/2(H-D)/2(H-D)/2(a)截面簡化BHB-D0.5DD0.5D(H-D)/2(H-D)/20.3D0.3DAe,out1c圖5.2.2-1外圍鋼筋混凝土部件承載力計算示意圖2核心鋼管混凝土部件承載力計算核心鋼管混凝土部件承載力計算可分為核心混凝土和鋼管兩部分，承載力應按下列公式計算：N'cfst=N'core+N's(5.2.2-5)Mcfst=Mcore+Ms(5.2.2-6)式中：N'core、Mcore——核心混凝土截面承擔的軸力設計值（N）和相應的抗彎承載力（N·mm）對中心軸取矩；N's、Ms——鋼管截面承擔的軸力設計值和相應的抗彎承載力，對中心軸取矩（N·mm）；核心混凝土截面承擔的軸力設計值和相應的抗彎承載力設計值Ncore和Mcore應按下列公式計算，如圖5.2.2-2所示：N'core=Ac,coree,core(5.2.2-7)(5.2.2-8)(5.2.2-9)式中：Ac,core——中和軸以上核心混凝土受壓區面積，0≤Ac,core≤Acore（mm2）；e,core——等效點A處混凝土纖維應力，按公式（5.2.2-10）計算，e,core≤0（N/mm2）；xe,core——受壓區等效點A距受壓邊緣距離，如圖5.2.2-11所示（mm）；——受壓區面積系數；Di——核心混凝土直徑（mm）。(5.2.2-10)(5.2.2-11)式中：e,core——等效點A處混凝土纖維應變，e,core=；0——核心混凝土單軸峰值應力，按表5.2.2-1和表5.2.2-2確定（N/mm2）；0——核心混凝土單軸峰值應變，按表5.2.2-1和表5.2.2-2確定；Di——核心混凝土直徑（mm）。BBHDi點AAc,coree,corecucxe,core中和軸圖5.2.2-2核心混凝土承載力計算示意圖鋼管截面承擔的軸力設計值和相應的抗彎承載力設計值Ns和Ms應按下列公式計算：(5.2.2-12)(5.2.2-13)式中：k1、k2——計算系數，-1≤k1≤1，k2≥0；fs——鋼管強度設計值（N/mm2）。當時，(5.2.2-14)當時，(5.2.2-15)(5.2.2-16)(5.2.2-17)(5.2.2-18)(5.2.2-19)表5.2.2-1核心混凝土單軸峰值應力0值(N/mm2)混凝土強度等級C30C40C50C60C70C800.620.928.134.442.149.156.8123.130.637.245.452.660.71.525.433.440.348.956.464.8227.135.542.751.659.468.12.528.537.144.553.661.670.4329.438.145.754.963.172.13.529.838.646.355.663.872.8429.838.646.355.663.872.8注：可內插取值。表5.2.2-2核心混凝土單軸峰值應變0值混凝土強度等級C30C40C50C60C70C800.60.00290.00320.00360.00400.00440.004810.00300.00340.00380.00420.00470.00511.50.00310.00360.00390.00440.00490.005420.00320.00370.00410.00460.00500.00552.50.00330.00380.00420.00470.00520.005730.00330.00380.00430.00480.00530.00583.50.00340.00390.00430.00490.00540.005940.00350.00400.00440.00500.00550.0060注：可內插取值。5.2.3當中和軸在截面高度范圍外時，實心鋼管混凝土加勁混合構件壓彎強度承載力應按下列公式計算：M≤(5.2.3-1)(5.2.3-2)式中：Mu,N——設計軸壓力N作用下截面抗彎承載力（N·mm）；Nu,B、Mu,B——當c=H時截面承擔的軸力設計值（N）和抗彎承載力（N·mm）；Nu0——截面軸心受壓承載力（N）。5.2.4在進行壓彎強度承載力驗算時，可通過軸壓力設計值等于軸心受壓承載力的假設得到中和軸高度c。若c≤H，則應按照條文5.2.2得到抗彎承載力Mu，比較彎矩設計值M和Mu的大??；若c>H，則應按照條文5.2.3得到抗彎承載力Mu，比較彎矩設計值M和Mu的大小。【條文說明】5.2.4按中和軸位置不同，分為中和軸穿過構件截面(c≤H)和中和軸不穿過構件截面(c>H)兩種工況計算。當c≤H時，基于平截面假定，推導出鋼管混凝土加勁混合結構截面壓彎承載力，包括外圍鋼筋混凝土部件和核心鋼管混凝土部件兩部分。外圍鋼筋混凝土部件的承載力，按照傳統鋼筋混凝土結構截面壓彎承載力的方法進行計算。核心鋼管混凝土部件的承載力，核心混凝土部分的承載力通過等效應力面積進行計算；核心混凝土纖維應力-應變關系曲線，按照韓林海（2007）提出的公式進行計算，即式（5.2.2-10），公式中的峰值應力和應變0和0，由表5.2.1和表5.2.2給出，是通過韓林海（2007）給出的計算方法，并考慮混凝土強度分項系數1.4計算得到的。當c>H時，平截面假定不再嚴格成立。Nu-Mu相關曲線如圖5.2.4所示，為簡化計算，將Nu-Mu相關曲線上c=H的點(Mu,H,Nu,H)和軸心受壓承載力點(0,Nu0)用直線連接，其中內力線性插值。c≤H時按照式5.2.2-2計算。NNuMuNu0Mu0(Mu,H,Nu,H),c=Hc>H0c≤H圖5.2.4Nu-Mu相關曲線5.3四肢空心構件正截面承載力計算5.3.1四肢空心鋼管混凝土加勁混合構件截面軸心受壓承載力應滿足下式的要求：N≤(5.3.1-1)(5.3.1-2)(5.3.1-3)式中：N——空心鋼管混凝土加勁混合構件的截面軸向壓力設計值（N）；Nrc、Ncfst——外圍鋼筋混凝土部件和鋼管混凝土部件的截面軸心受壓承載力（N）；Aout、Al——外圍混凝土部件、縱筋的橫截面面積（mm2）；——第i根鋼管混凝土部件的約束效應系數設計值；As,i、Acore,i——鋼管、鋼管內核心混凝土的橫截面面積（mm2）；——核心鋼管混凝土部件的截面含鋼率；fc,out、fc,core——鋼管外圍混凝土、鋼管內核心混凝土的軸心抗壓強度設計值（N/mm2）；fl——縱筋抗拉和抗壓強度設計值（N/mm2）；fs——鋼管抗拉、抗壓和抗彎強度設計值（N/mm2）?！緱l文說明】5.3.1截面軸心受壓承載力，按外圍鋼筋混凝土部件和核心鋼管混凝土部件二者軸壓承載力疊加進行計算。5.3.2當中和軸在截面高度范圍內時，四肢空心鋼管混凝土加勁混合構件壓彎強度承載力應滿足下列要求：N≤(5.3.2-1)M≤(5.3.2-2)式中：N——空心鋼管混凝土加勁混合構件的截面軸向壓力設計值（N）；M——空心鋼管混凝土加勁混合構件的截面彎矩設計值（N·mm）；N'rc、N'cfst——外圍鋼筋混凝土部件和鋼管混凝土部件的截面軸心受壓承載力（N）；M'rc、M'cfst——外圍鋼筋混凝土部件和鋼管混凝土部件的截面抗彎承載力（N·mm）；【條文說明】5.3.2計算假定與5.2.2條相同，按外圍鋼筋混凝土部件和核心鋼管混凝土部件二者分別進行計算。1外圍鋼筋混凝土部件承載力計算如圖5.3.2-1所示，將外圍鋼筋混凝土部件簡化成I型截面，其承擔的軸力設計值和相應的抗彎承載力N'rc和Mrc應按下列公式計算：(5.3.2-1)(5.3.2-2)式中：Ae,out——外圍混凝土等效應力塊面積，如圖5.3.2-1(a)所示，其距受壓邊緣高度為受壓區高度1c（mm2）；Ali——單根縱筋面積（mm2）；xc,out——外圍混凝土等效應力塊形心到受壓邊緣距離（mm）；xli——縱筋形心到受壓邊緣距離（mm）；li——縱筋應力，（，且應小于fl；其中li為縱筋應變，li=）（N/mm2）；1——外圍混凝土等效應力塊強度系數，當混凝土強度等級不超過C50時，取1.0，當混凝土強度等級為C80時，取0.9，其余強度等級時線性插值；1——外圍混凝土等效應力塊高度系數，當混凝土強度等級不超過C50時，取0.8，當混凝土強度等級為C80時，取0.74，其余強度等級時線性插值。(a)截面簡化(a)截面簡化(b)應變(c)力的平衡H-2tcHtctcBtctcB-2tcacDBDDB-2ac-2DacacH-2tcHtctcBDDB-2DH-2tcHactc-actc-acac2ac2tcac+D-tcac+D-tcH-2(ac+D)cAe,outNrcMrcNc,outNliNl1中心軸l1licucxli中和軸圖5.3.2-1外圍鋼筋混凝土部件承載力計算示意圖2核心鋼管混凝土部件承載力計算核心鋼管混凝土部件承載力計算可分為核心混凝土和鋼管兩部分，應按下列公式計算：(5.3.2-3)(5.3.2-4)式中：N'core、Mcore——核心混凝土截面承擔的軸力設計值（N）和相應的抗彎承載力（N·mm），對中心軸取矩；N's、Ms——鋼管截面承擔的軸力設計值（N）和相應的抗彎承載力（N·mm），對中心軸取矩。如圖5.3.2-2所示，鋼管截面承擔的軸力設計值和相應的抗彎承載力設計值Ns和Ms應按下列公式計算：(5.3.2-5)(5.3.2-6)式中：As1——靠近受壓邊緣的鋼管面積（mm2）；As2——遠離受壓邊緣的鋼管面積（mm2）；xs1——靠近受壓邊緣的鋼管形心到受壓邊緣距離（mm）；xs2——遠離受壓邊緣的鋼管形心到受壓邊緣距離（mm）；s1——靠近受壓邊緣的鋼管形心處鋼管應力，受壓為正，受拉為負（N/mm2）；s2——遠離受壓邊緣的鋼管形心處鋼管應力，受壓為正，受拉為負（N/mm2）；s——鋼管應力（=Ess，且應小于fys；其中s為鋼管應變，s=cu·(c-xs)/c）（N/mm2）。cus1s2cxs2中和軸xs1NsMsNs2Ns1中心軸(a)應變(b)力的平衡圖5.3.2-2鋼管承載力計算示意圖以中和軸分別穿過靠近和遠離受壓邊緣的核心混凝土為界，核心混凝土截面承擔的軸力設計值和相應的抗彎承載力設計值Ncore和Mcore應分為以下四種工況：1）(H-aci)≤c≤H，此時全部核心混凝土均處于受壓狀態，如圖5.3.2-3所示，應按下列公式計算：(5.3.2-7)(5.3.2-8)式中：Acore1、Acore2——靠近和遠離受壓邊緣的核心混凝土面積（mm2）；xcore1、xcore2——靠近和遠離受壓邊緣的核心混凝土形心到受壓邊緣距離（mm）；core1、core2——靠近和遠離受壓邊緣的核心混凝土形心處應力（N/mm2），根據附錄B計算。(a)應變(a)應變(b)力的平衡core1xcore2c中和軸xcore1core2NcoreMcoreNcore2Ncore1中心軸H-2aci-2DiHaciDiDiacicu圖5.3.2-3核心混凝土承載力計算示意圖((H-aci)≤c≤H)2）(H-Di-aci)<c<(H-aci)，此時中和軸穿過遠離受壓邊緣的核心混凝土，遠離受壓邊緣的核心混凝土受拉區域不考慮內力貢獻，如圖5.3.2-4所示，應按下列公式計算：(5.3.2-9)(5.3.2-10)xe,core2=0.54c+0.46H-0.5Di-0.46aci(5.3.2-11)式中：Acore2——遠離受壓邊緣的核心混凝土受壓面積（mm2）；xe,core2——靠近和遠離受壓邊緣的核心混凝土形心到受壓邊緣距離（mm）；e,core2——遠離受壓邊緣的核心混凝土等效點A處應力（N/mm2），根據附錄B計算；2——受壓面積等效系數，取1。(a)應變(a)應變(b)力的平衡core1xe,core2中和軸xcore1e,core2NcoreMcoreNcore1中心軸H-2aci-2DiHaciDiDiaci等效點AcAc,core2Ncore2cu圖5.3.2-4核心混凝土承載力計算示意圖((H-Di-aci)<c<(H-aci))3）(Di+aci)≤c≤(H-Di-aci)，此時中和軸位于遠離和靠近受拉邊緣的核心混凝土之間，不考慮遠離受壓區的核心混凝土內力貢獻，如圖5.3.2-5所示，應按下列公式計算：(5.3.2-12)(5.3.2-13)(a)應變(a)應變(b)力的平衡core1c中和軸xcore1NcoreMcoreNcore1中心軸H-2aci-2DiHaciDiDiacicu圖5.3.2-5核心混凝土承載力計算示意圖((Di+aci)≤c≤(H-Di-aci))4）aci<c<(Di+aci)此時中和軸穿過靠近受壓邊緣的核心混凝土，靠近受壓邊緣的核心混凝土受拉區域不考慮內力貢獻，如圖5.3.2-6所示，應按下列公式計算：(5.3.2-14)(5.3.2-15)xe,core1=0.46c+0.04Di+0.54ai(5.3.2-16)式中：Ac,core1——靠近受壓邊緣的核心混凝土受壓面積（mm2）；xe,core1——靠近受壓邊緣的核心混凝土等效點B到受壓邊緣距離（mm）；e,core1——靠近受壓邊緣的核心混凝土等效點B處應力（N/mm2），根據附錄B計算；1——受壓面積等效系數，取1。(a)應變(a)應變(b)力的平衡e,core1c中和軸xe,core1NcoreMcoreNcore1中心軸H-2aci-2DiHaciDiDiaci等效點BAe,core1cu圖5.3.2-6核心混凝土承載力計算示意圖(aci<c<(Di+aci))5.3.3當中和軸在截面高度范圍外時，四肢空心鋼管混凝土加勁混合構件壓彎強度承載力應按下列公式計算：M≤(5.3.3-1)(5.3.3-2)式中：Nu,B，Mu,B——當c=B時按照5.3.2計算的截面承擔的軸力設計值（N）和抗彎承載力（N·mm）；Mu,N——軸壓力N作用下截面抗彎承載力（N·mm）。Nu0——按照5.3.1計算的截面軸心受壓承載力（N）。5.3.4在進行截面壓彎承載力驗算時，可通過軸壓力設計值等于軸心受壓承載力的假設得到中和軸高度c。若c≤B，則按照條文5.3.2計算抗彎承載力Mu，比較彎矩設計值M和Mu的大?。蝗鬰>B，則按照條文5.3.3計算抗彎承載力Mu，比較彎矩設計值M和Mu的大小。5.4六肢空心構件正截面承載力計算5.4.1六肢空心鋼管混凝土加勁混合構件截面軸心受壓承載力應滿足5.3.1條的規定。5.4.2當中和軸在截面高度范圍內時，四肢空心鋼管混凝土加勁混合構件壓彎強度承載力應按下列公式計算：N≤(5.4.2-1)M≤(5.4.2-2)式中：N——空心鋼管混凝土加勁混合構件的截面軸向壓力設計值（N）；M——空心鋼管混凝土加勁混合構件的截面彎矩設計值（N·mm）；N'rc、N'cfst——外圍鋼筋混凝土部件和鋼管混凝土部件的截面軸心受壓承載力（N）；M'rc、M'cfst——外圍鋼筋混凝土部件和鋼管混凝土部件的截面抗彎承載力（N·mm）；【條文說明】5.4.2計算假定與5.2.2條相同，按外圍鋼筋混凝土部件和核心鋼管混凝土部件二者分別進行計算。1外圍鋼筋混凝土部件承載力計算如圖5.4.2-1所示，將外圍鋼筋混凝土部件簡化成I型截面，其承擔的軸力設計值和相應的抗彎承載力N'rc和Mrc應按下列公式計算：(5.4.2-3)(5.4.2-4)式中：Ae,out——外圍混凝土等效應力塊面積，如圖5.4.2-1(a)所示，其距受壓邊緣高度為受壓區高度1c（mm2）；Ali——單根縱筋面積（mm2）；xc,out——外圍混凝土等效應力塊形心到受壓邊緣距離（mm）；xli——縱筋形心到受壓邊緣距離（mm）；li——縱筋應力，（，且應小于fl；其中li為縱筋應變，li=）（N/mm2）；1——外圍混凝土等效應力塊強度系數，當混凝土強度等級不超過C50時，取1.0，當混凝土強度等級為C80時，取0.9，其余強度等級時線性插值；1——外圍混凝土等效應力塊高度系數，當混凝土強度等級不超過C50時，取0.8，當混凝土強度等級為C80時，取0.74，其余強度等級時線性插值。0(a)(a)截面簡化(b)應變(c)力的平衡cul1licxli中和軸NrcMrcNc,outNliNl1中心軸H-2tcHtctcBtctcB-2tcacDH-2tcHtctcBtctcB-2tcBDDB-2DH-2tc-2DHacaccAe,outDDDac圖5.4.2-1外圍鋼筋混凝土部件承載力計算示意圖2核心鋼管混凝土部件承載力計算核心鋼管混凝土部件承載力計算可分為核心混凝土和鋼管兩部分，應按下列公式計算：(5.3.2-5)(5.3.2-6)式中：N'core、Mcore——核心混凝土截面承擔的軸力設計值（N）和相應的抗彎承載力（N·mm），對中心軸取矩；N's、Ms——鋼管截面承擔的軸力設計值（N）和相應的抗彎承載力（N·mm），對中心軸取矩。如圖5.4.2-2所示，鋼管截面承擔的軸力設計值和相應的抗彎承載力設計值Ns和Ms應按下列公式計算：(5.4.2-7)(5.4.2-8)式中：As1——靠近受壓邊緣的鋼管面積（mm2）；As2——遠離受壓邊緣的鋼管面積（mm2）；As3——腰部鋼管面積（mm2）；xs1——靠近受壓邊緣的鋼管形心到受壓邊緣距離（mm）；xs2——遠離受壓邊緣的鋼管形心到受壓邊緣距離（mm）；xs3——腰部鋼管形心到受壓邊緣距離（mm）；s1——靠近受壓邊緣的鋼管形心處鋼管應力，受壓為正，受拉為負（N/mm2）；s2——遠離受壓邊緣的鋼管形心處鋼管應力，受壓為正，受拉為負（N/mm2）；s3——腰部鋼管形心處鋼管應力，受壓為正，受拉為負（N/mm2）；s——鋼管應力（=Ess，且應小于fys；其中s為鋼管應變，s=cu·(c-xs)/c）（N/mm2）。(a)(a)應變(b)力的平衡cuxs1s1s2cxs2中和軸s3xs3NsMsNs2Ns1中心軸Ns3圖5.4.2-2鋼管承載力計算示意圖核心混凝土截面承擔的軸力設計值和相應的抗彎承載力設計值Ncore和Mcore應按下列公式計算：(5.4.2-9)(5.4.2-10)式中：Ncore——核心混凝土的軸力（N）；Mcore——核心混凝土的彎矩（N·mm）；Acorei——核心混凝土纖維的面積（mm2）；corei——核心混凝土纖維的應力，按附錄B計算（N/mm2）；xcorei——核心混凝土纖維形心到受壓邊緣距離，按附錄B計算（mm）。5.4.3當中和軸在截面高度范圍外時，六肢空心鋼管混凝土加勁混合構件壓彎強度承載力應滿足下式要求：M≤(5.4.3-1)(5.3.3-2)式中：Nu,B，Mu,B——當c=B時按照5.4.2計算的截面承擔的軸力設計值（N）和抗彎承載力（N·mm）；Mu,N——軸壓力N作用下截面抗彎承載力（N·mm）。Nu0——按照5.4.1計算的截面軸心受壓承載力（N）。5.4.4在進行截面壓彎承載力驗算時，可通過軸壓力設計值等于軸心受壓承載力的假設得到中和軸高度c。若c≤B，則應按照條文5.3.2計算抗彎承載力Mu，比較彎矩設計值M和Mu的大小；若c>B，則應按照條文5.3.3計算抗彎承載力Mu，比較彎矩設計值M和Mu的大小。5.5斜截面承載力計算5.5.1實心和空心鋼管混凝土加勁混合構件剪切強度承載力應滿足下式要求：Vu≤Vu,RC+Vu,CFST(5.5.1)式中：Vu——鋼管混凝土加勁混合構件抗剪強度設計值（N）；Vu,RC、Vu,CFST——外圍鋼筋混凝土部件和核心鋼管混凝土部件的剪切強度承載力（N）?！緱l文說明】5.5.1鋼管混凝土加勁混合結構的抗剪承載力由外包鋼筋混凝土部件和內部鋼管混凝土勁性骨架部件疊加而成。5.5.2外圍鋼筋混凝土部件的剪切強度承載力應按下式計算：(5.5.2)式中：b——實心截面寬度或者空心截面腹板寬度（mm）；h0——截面有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點至受壓邊緣的距離（mm）；——斜截面縱向受拉鋼筋的配筋率，當時，?。籪c,out——外圍混凝土抗壓強度設計值（N·mm2）；sv——斜截面內箍筋配筋率；fsv——箍筋抗拉強度設計值（N·mm2）?！緱l文說明】5.5.2外包鋼筋混凝土部件與普通的鋼筋混凝土部件抗剪能力相似，根據JTGD62的相關規定進行計算。5.5.3核心鋼管混凝土部件的剪切強度承載力應按下式計算：Vu,CFST=∑k·(0.97+0.2ln)·Asc·(0.422+0.313s)·0.134·(1.14+1.02)·fc,core(5.5.3)式中：k——斜截面鋼管混凝土部件的受剪承載力系數，取值為1/(3(av/B+1))；s——鋼管混凝土部件含鋼率；fc,core——核心混凝土抗壓強度設計值（N）。【條文說明】5.5.3鋼管混凝土對于抗剪承載力的貢獻可以分為三部分，一是鋼管混凝土自身提供的抗剪強度，二是鋼管混凝土具有連續性，因此與縱筋類似，產生了銷栓作用，三是鋼管混凝土可以抵抗豎向剪力，與箍筋類似，可以有效抑制混凝土裂縫的產生和發展，提高外包混凝土的骨料咬合力。根據韓林海教授課題組的研究成果，Vu,CFST可按式（5.5.3）計算，式中k為與剪跨比λv相關的參數，經過參數統計取值為1/(3(λv+1))。5.6考慮長細比影響的構件正截面承載力計算5.6.1軸壓荷載作用下，考慮長細比影響的正截面受壓承載力應按下式計算：（5.6.1）式中：Nrc、Ncfst——外圍鋼筋混凝土部件、核心鋼管混凝土部件的截面軸心受壓承載力（N）；φ——穩定系數，宜按鋼筋混凝土結構規程GB50010計算。5.6.2壓彎荷載作用下，當構件長細比(=)滿足下式要求時，不宜考慮軸向壓力在該方向撓曲桿件中產生的附加彎矩的影響，否則應按照5.6.3條規定考慮附加彎矩的影響。（5.6.2）式中：M1、M2——分別為已考慮側移影響的壓彎構件兩端截面按結構彈性分析確定的對同一主軸的組合彎矩設計值，絕對值較小端為M1，絕對值較大端為M2，當構件按單曲率彎曲時，M1/M2取正值，否則取負值（N·mm）；l0——構件計算長度，按《混凝土結構設計規范》GB50010的有關規定確定（mm）?！緱l文說明】5.6.2計算結果表明，當長細比滿足式（5.6.1-1）的要求時，考慮二階效應的Nu與不考慮二階效應的Nu相比，降低程度在10%以內。5.6.3當考慮軸壓力在撓曲桿件產生的二階效應后控制截面的彎矩設計值M，應按下列公式計算:（5.6.3-1）（5.6.3-2）（5.6.3-3）（5.6.3-4）式中：Cm——構件端截面偏心距調節系數，當小于0.7時取0.7；c——彎矩增大系數；Nu——軸壓承載力設計值；ei——考慮附加偏心距ea后的初始偏心距，即=（mm）；ea——附加偏心距，取20mm和彎矩作用方向截面最大尺寸的1/30兩者中的較大值（mm）；H——截面高度（mm）；h0——沿彎矩作用方向截面有效高度，本規范取值為H-as，as為受拉縱筋形心到構件截面受拉邊緣距離（mm）；c——曲率調整系數，當計算值大于1.0時取1.0?！緱l文說明】5.6.3按照偏心距增大法考慮二階效應影響，與鋼筋混凝土構件不同之處在于曲率調整系數。5.6.4考慮二階效應影響的軸壓力設計值N和彎矩設計值M，應按5.2節、5.3節和5.4節截面壓彎承載力驗算。5.6.5對于承受軸心受壓荷載的長柱，當≤8時，應按截面軸心受壓承載力進行驗算，如5.2.1條、5.3.1條和5.4.1條所述；當>8時，考慮初始附加偏心距ea后，應按承受壓彎荷載進行計算，彎矩設計值，其中，c按公式（5.6.2-3）計算，其中ei用ea代替。5.6.6當鋼管混凝土加勁混合構件承受彎矩M，軸力N和剪力V共同作用時，當剪跨比v（=）不小于1.5、D/B不小于0.5且外圍鋼筋混凝土部件配筋滿足《建筑抗震設計規范》GB50011的相關要求，可按照5.2節、5.3節、5.4節和5.6節相關規定進行壓彎承載力驗算，而不考慮剪力對壓彎承載力的降低。【條文說明】5.6.6由于鋼管的連續性，能夠同時抵抗豎向剪力和縱向拉（或壓）力，有效抵抗剪力，使得鋼管混凝土加勁混合構件的抗剪能力顯著提高。計算結果表明，在工程常見參數范圍內，當D/B≥0.5，λv≥1.5時，可以將鋼管混凝土加勁混合柱的底部截面作為驗算截面，按壓彎承載力進行設計，而不考慮剪力影響。5.7考慮長期荷載作用影響的構件正截面承載力計算5.7.1考慮長期荷載作用影響時，鋼管混凝土加勁混合構件的軸心受壓承載力應按下式計算：NuL=kcrNu(5.7.1-1)式中：NuL——考慮長期荷載作用影響時構件的軸心受壓承載力（N）；kcr——長期荷載對構件軸心受壓承載力的影響系數，按表5.7.1取值，表內中間值可采用線性插值法計算。表5.7.1-1長期荷載影響系數kcr值（實心構件）外圍混凝土強度等級C30D/B荷載相對偏心率（e/r0）00.51配筋率(%)1.12.35.21.12.35.21.12.35.2200.21.0001.0001.0000.9911.0001.0000.9440.9491.0000.41.0001.0001.0000.9921.0001.0000.9460.9511.0000.61.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0000.81.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000400.20.7930.8320.9180.7610.8090.8930.7880.8380.9140.40.7990.8350.9210.7640.8110.8960.7940.8440.9170.60.8240.8770.9620.7870.8440.9250.8300.8830.9470.80.8820.9240.9870.8380.8980.9710.8910.9360.975600.20.6030.6440.7540.6390.6920.7840.7240.7710.8630.40.6140.6550.7570.6520.6980.7870.7410.7760.8680.60.6430.7030.7850.6940.7410.8200.7780.8340.9010.80.7010.7690.8520.7380.7850.8780.8330.8800.959外圍混凝土強度等級C60D/B荷載相對偏心率（e/r0）00.51配筋率(%)1.12.35.21.12.35.21.12.35.2200.20.9170.9271.0000.8870.8950.9760.8490.8550.9290.40.9210.9291.0000.8910.8970.9780.8510.8570.9310.60.9840.9871.0000.9230.9581.0000.9120.9190.9580.80.9921.0001.0000.9520.9881.0000.9210.9500.986400.20.6890.7260.8110.6570.7080.7850.6860.7370.8090.40.6940.7270.8130.6640.7100.7870.6910.7450.8120.60.7110.7720.8460.6890.7440.8180.7280.7840.8350.80.7700.8140.8750.7410.7920.8610.7810.8250.868600.20.5070.5610.6530.5460.6030.6850.6300.6820.7700.40.5190.5660.6550.5570.6090.6870.6410.6870.7730.60.5640.6140.6870.6010.6410.7190.6890.7330.8020.80.6060.6720.7500.6430.6880.7830.7320.7790.861外圍混凝土強度等級C80D/B荷載相對偏心率（e/r0）00.51配筋率(%)1.12.35.21.12.35.21.12.35.2200.20.9160.9261.0000.8860.8940.9750.8470.8540.9280.40.9200.9291.0000.8900.8960.9770.8500.8560.9300.60.9840.9871.0000.9220.9570.9990.9110.9180.9570.80.9921.0001.0000.9510.9871.0000.9200.9490.985400.20.6680.7040.7860.6350.6850.7610.6630.7130.7830.40.6720.7050.7880.6420.6880.7630.6690.7210.7870.60.6890.7480.8210.6680.7210.7930.7040.7600.8090.80.7460.7900.8490.7180.7680.8350.7570.8000.842600.20.4700.5210.6080.5060.5600.6370.5840.6330.7150.40.4810.5260.6090.5170.5650.6380.5940.6380.7180.60.5240.5710.6390.5580.5950.6680.6390.6800.7450.80.5640.6250.6980.5970.6390.7290.6790.7230.800表5.7.1-2長期荷載影響系數kcr值（四肢空心構件）外圍混凝土強度等級C30D/B荷載相對偏心率（e/r0）00.51配筋率(%)0.050.10.150.050.10.150.050.10.15250.151.0001.0001.0000.9880.9991.0000.9390.9431.0000.201.0001.0001.0000.9891.0001.0000.9400.9481.0000.241.0001.0001.0001.0001.0001.0000.9991.0001.000500.150.7890.8270.9120.7570.8060.8870.7810.8290.9050.200.7940.8300.9160.7590.8070.8900.7860.8360.9080.240.8190.8720.9560.7820.8400.9200.8210.8740.937750.150.5960.6370.7460.6300.6840.7740.7140.7600.8510.200.6070.6490.7490.6440.6900.7770.7310.7650.8560.240.6370.6960.7770.6860.7310.8100.7670.8230.889外圍混凝土強度等級C60D/B荷載相對偏心率（e/r0）00.51配筋率(%)0.050.10.150.050.10.150.050.10.15250.150.9140.9240.9970.8830.8920.9720.8430.8500.9220.200.9190.9261.0000.8880.8940.9740.8460.8520.9260.240.9810.9841.0000.9190.9541.0000.9060.9140.951500.150.6850.7210.8060.6510.7010.7780.6790.7290.8010.200.6900.7220.8080.6580.7030.7800.6840.7370.8040.240.7070.7670.8410.6840.7370.8110.7200.7760.826750.150.5010.5550.6460.5390.5960.6770.6220.6730.7600.200.5130.5600.6480.5500.6030.6790.6330.6780.7630.240.5580.6080.6800.5940.6340.7110.6800.7240.792外圍混凝土強度等級C80D/B荷載相對偏心率（e/r0）00.51配筋率(%)0.050.10.150.050.10.150.050.10.15250.150.9110.9210.9950.8800.8880.9690.8390.8460.9190.200.9150.9241.0000.8840.8900.9710.8420.8480.9210.240.9790.9821.0000.9160.9510.9930.9020.9090.948500.150.6620.6970.7790.6280.6780.7530.6540.7030.7730.200.6650.6980.7810.6350.6810.7550.6600.7110.7770.240.6820.7410.8140.6610.7130.7850.6940.7500.798750.150.4620.5130.5990.4970.5500.6270.5740.6220.7030.200.4730.5180.6000.5080.5550.6270.5830.6270.7060.240.5160.5620.6300.5480.5850.6570.6280.6680.733（其中r0為截面回轉半徑，宜取H/2）【條文說明】5.7.1在長期荷載作用下，由于外圍混凝土及鋼管內混凝土發生徐變和收縮變形，產生內力重分布現象，導致鋼材和混凝土的應力大小發生改變，其模量發生變化，加上二階效應對彎矩的放大作用，因而使構件的極限承載力下降。其下降程度與構件長細比、截面含鋼率、截面配筋率、荷載偏心率和外圍混凝土強度有關。在工程常用范圍內，根據有限元分析結果，提出長期荷載作用影響系數kcr。計算方法中的參數范圍能夠涵蓋目前大部分工程情況，說明該計算方法具有廣泛的應用價值，對于超過參數范圍的新型結構，需要進一步研究以確定長期荷載作用影響系數。5.8主拱承載能力極限狀態計算5.8.1在計算拱形結構的面內承載能力時，可采用等效梁柱法進行分析，將拱等效為相應的分段直線型壓彎構件，同時在構件兩端施加等效后的荷載。5.8.2對于無鉸拱，等效梁柱的計算長度應取0.36S，其中S表示拱軸線長度，等效梁柱的兩端作用力應取拱跨L/4截面處的彎矩和軸力。5.9抗撞擊設計5.9.1為保證服役安全，對可能遭受撞擊作用的鋼管混凝土加勁混合結構應進行抗撞擊設計，并應采取有效的防撞擊措施。5.9.2鋼管混凝土加勁混合橋墩遭受車輛和船只等的撞擊荷載設計