鋼筋混凝土構(gòu)件在壓(拉)彎剪共同作用下的受力性能研究.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，構(gòu)件大多都處于復(fù)合受力狀態(tài)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件在復(fù)合受力作用下，各種受力狀態(tài)之間會相互影響，各種受力狀態(tài)之間存在承載力相關(guān)性。
　　《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)在設(shè)計計算復(fù)合受力作用下的構(gòu)件時，將各個受力區(qū)分出來單獨進行設(shè)計計算，沒有考慮受力之間的相關(guān)性，在這種情況下，構(gòu)件的受力狀態(tài)并不能真實的被反映，并可能由此導(dǎo)致構(gòu)件設(shè)計的不合理。
　　為了研究構(gòu)件在復(fù)合受力作用下的承載力相關(guān)性規(guī)律，本文開展了如下工

2、作：
　　本文收集了國內(nèi)外有關(guān)彎剪共同作用下的鋼筋混凝土構(gòu)件的實驗室數(shù)據(jù)，通過對比《規(guī)范》，認為《規(guī)范》的設(shè)計計算方法與國內(nèi)外試驗數(shù)據(jù)相矛盾，未能正確反映構(gòu)件的受力狀態(tài)，設(shè)計將偏于不安全。本文基于梁的彎剪受力相關(guān)性，提出了四分之一圓弧相關(guān)性計算模型和拋物線相關(guān)性計算模型，并結(jié)合無腹筋梁的彎剪受力相關(guān)性，將有腹筋梁中的受彎縱筋分成混凝土相關(guān)縱筋和箍筋相關(guān)縱筋。同時，根據(jù)無腹筋和有腹筋梁之間彎矩、剪力的比例關(guān)系，推導(dǎo)出彎剪四分之一圓弧

3、相關(guān)性模型的計算公式。對比分析表明：修正公式計算得到的結(jié)果都要安全于《規(guī)范》公式，且相比于《規(guī)范》公式，修正公式能夠接近《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》)的要求。
　　本文指出了《規(guī)范》關(guān)于偏心受壓構(gòu)件的Mu-Nu相關(guān)性曲線在大小偏心段相交處沒有能夠很好的過渡，在大小偏心界限點處出現(xiàn)了一個導(dǎo)數(shù)不存在的尖點，曲線不光滑。同時，偏心受壓構(gòu)件Mu-Nu曲線的小偏心段接近軸壓狀態(tài)時不具有連續(xù)性，不能很好的互相銜接，并最

4、終導(dǎo)致Mu-Nu曲線在接近軸壓狀態(tài)時存在一塊不安全區(qū)域；計算方面，規(guī)范公式需要判斷大小偏心，計算步驟較繁瑣。基于此，本文提出了兩個純彎-偏壓-軸壓的統(tǒng)一公式，使三種承載力計算公式統(tǒng)一起來。公式能夠很好的解決規(guī)范曲線不能銜接、規(guī)范公式矛盾、規(guī)范曲線存在不安全區(qū)域的問題。利用統(tǒng)一公式計算對稱配筋偏壓構(gòu)件時可取消判斷大小偏心，計算所得的鋼筋面積能返回統(tǒng)一公式驗算，統(tǒng)一公式與試驗數(shù)據(jù)擬合較好，且可靠指標(biāo)滿足《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
　　從壓彎

5、相關(guān)性曲線出發(fā)，分析了框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的梁的受力情況，認為，在罕遇地震作用下，框架梁還將受到軸力的作用而變成壓彎構(gòu)件，現(xiàn)行《規(guī)范》關(guān)于梁的設(shè)計方法將使梁設(shè)計偏于安全，并從可靠度方面得到了驗證。最終建議在保證梁設(shè)計的可靠指標(biāo)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加框架柱的配筋，或者考慮梁所受軸力的影響將梁按照壓彎構(gòu)件進行設(shè)計，從而幫助框架結(jié)構(gòu)最終實現(xiàn)“強柱弱梁”機制。
　　根據(jù)壓(拉)彎相關(guān)性和彎剪相關(guān)性的分析，本文在壓(拉)彎相關(guān)性的基礎(chǔ)上，引入剪