fortran95 土木工程结构专业程序设计大作业

上海师范大学
FORTRAN 大作业
题目：钢筋混凝土偏心受压柱配筋设计
专业土木工程
学号姓名
指导老师
完成日期2015年11月
我们组解决的问题是
利用不对称配筋矩形截面偏心受压构件承载力的计算方法在已知某些条件时求矩形截面纵向钢筋的截面面积。

小偏心受压简介：
小偏压破坏是由受压区混凝土的压碎所引起的。

破坏时，压应力较大一侧的受压钢筋的压应力一般都能达到屈服强度，而另一侧的钢筋不论受拉还是受压，其应力一般都达不到屈服强度。

构件在破坏之前变形不会急剧增长，但受压区垂直裂缝不断发展，破坏时没有明显预兆，属脆性破坏，也称受压破坏。

已知条件：
1.截面尺寸b*h
2.构建计算长度l0
3.混凝土强度等级fc
4.钢筋种类及强度fy，fy2
5.柱端弯矩设计值M1，M2及其相应轴向力设计值N
6.受压侧钢筋面积As1。

求：
钢筋截面面积As。

其中涉及到：
1.混凝土受压区高度调整系数a1的给定
2.界限相对受压区刚度Eb 的给定
3.受压侧钢筋面积As1的给定
4.矩形截面的有效高度h0的计算
5.回转半径的计算
6.初始偏心距ei，附加偏心距ea的计算
7.偏心距调整系数Cm的计算
8.偏心受压构件界面曲率修正系数Ec 的计算
9.弯矩增大系数Nns 的计算
10.设计弯矩M的计算
11.大小偏心受压的判别
12.两侧钢筋面积As1，As2的计算
13.截面单侧钢筋配筋率的验算
14.全截面配筋率的验算
下面以一道例题来具体说明。

已知一偏心受压柱b*h=450*500，as1-as2=40mm，柱计算高度l0=4m，作用在柱上的荷载设计值所产生的内力N=2200KN，两端弯矩为M1=M2=200KN*m，受压侧钢筋面积As1=1320As+As1)/A<0.05As+As1)/A<0.05As+As1)/A<0.05As+As1)/A<0.05As+As1)/ A<0.05As+As1)/A<0.05As+As1)/A<0.05mm**2。

钢筋采用HRB400，混凝土采用C35，求As。

步骤说明：
1.框架柱设计弯矩M
2.求初始偏心距ei
3.并判断大，小偏心受压
4.求As。

5.验算配筋率
涉及到的公式：
设计程序如下：
implicit none
real
b,h,as0,as01,l0,N,M1,M2,fc,fy,fy1,h0,a1,B1,Eb,E,i,I1,Ec,A,Cm,ea,ei,e0,e1,Nns,M,As,As 1,X,Y,Z,O,P,Q,R,S,T
print *, "按顺序输入b,h,fc,fy,fy1,as0,as01,B1,Eb,M1,M2,N,l0,As1"
read *, b,h,fc,fy,fy1,as0,as01,B1,Eb,M1,M2,N,l0,As1
I=(b*h**3)/12
A=b*h
i=(I/A)**0.5
h0=h-as0
X=l0*1000/i
Y=34-12*(M1/M2)
Z=h/30
O=20
if (X>Y) then
print *, "需考虑附加弯矩影响"
Ec=(0.5*fc*A)/(N*1000)
Cm=0.7+0.3*(M1/M2)
ea=MAX(O,Z)
Nns=1+1/(1300*(M2*1000/N+ea)/h0)*((l0*1000/h)**2)*Ec
M=Cm*Nns*M2
end if
print *, "M=",M
e0=M*1000/N
ei=e0+ea
if (ei<0.3*h0) print *, "ei<0.3h0,故按小偏心受压构件计算"
e1=ei+0.5*h-as0
As=0.002*b*h
print *, "As=",As,"As1=",As1,"请查表选定配筋面积，并按顺序输入As,As1"
print *, "请根据表格记录钢筋的根数和直径"
read *, As,As1
if ((As+As1)/(450*500)>0.0055.AND.(As+As1)/(450*500)<0.05) print *, "满足最小配筋率要求并且满足最大配筋率要求"
pause
end。