鋼筋混凝土框架邊梁協(xié)調扭轉性能的研究.pdf

1、在混凝士框架中，邊梁因變形協(xié)調而發(fā)生協(xié)調扭轉，其彈性協(xié)調扭矩值主要取決于邊梁扭轉線剛度與樓面梁彎曲線剛度之間的比值；混凝土開裂后，由于鋼筋混凝土結構的非線性性能，以及構件開裂后其扭轉剛度與彎曲剛度退化速率的不同，邊梁的彈塑性協(xié)調扭矩值難以準確計算。為了便于指導工程設計，我國混凝土結構設計規(guī)范文規(guī)定：“對屬于協(xié)調扭轉的鋼筋混凝土構件，受相鄰構件約束的支承梁的扭矩宜考慮內力重分布?！辈⒃跅l文說明中給出了彈性協(xié)調扭矩的最大調幅系數可取0.4。

2、然而在工程實際中，按上述方法設計仍然常常出現(xiàn)抗扭鋼筋超筋。 為了解決這一問題，本文在對模型的試驗結果進行收集、整理及統(tǒng)計分析的基礎上，采用非線性有限元程序(混凝土模式)，對鋼筋混凝土梁純扭轉及協(xié)調扭轉進行了有針對性的仿真試驗。研究表明，鋼筋混凝土梁的扭轉裂縫寬度與扭轉角相關，控制扭轉角可以間接起到控制扭轉裂縫寬度的作用，因此鋼筋混凝土梁協(xié)調扭轉設計的關鍵是控制扭轉角；而主梁在正常使用荷載下的扭轉角與設計方法幾乎無關，即不同的設計

3、方法對控制協(xié)調扭轉角的作用不大；協(xié)調扭轉裂縫寬度可通過控制主梁在正常使用荷載下的扭轉角，以及主梁抗扭鋼筋的構造措施來實現(xiàn)。 在收集、整理及統(tǒng)計已有模型試驗數據并結合大量仿真分析的基礎上，明確了扭轉角與最大扭轉裂縫寬度大體上呈線性關系，分析表明，最大扭轉裂縫寬度還與抗扭鋼筋配筋率有關，給出了最大裂縫寬度的回歸統(tǒng)計式，并討論了正常使用狀念下鋼筋混凝土梁扭轉角的控制值。 對鋼筋混凝土梁協(xié)調扭轉模型的仿真分析表明，主梁在使用荷載

4、下的單位長度扭轉角θκ與扭裂比、主次梁跨長比以及截面尺寸有關，與混凝土強度等級無關。在大量仿真分析的基礎上，給出了主梁在使用荷載下單位長度扭轉角θκ的回歸統(tǒng)計式。 對協(xié)調扭轉模型在不同設計方法下的經濟對比分析表明，抗彎鋼筋的效能遠大于抗扭鋼筋。協(xié)調扭轉梁應在滿足變形、裂縫寬度及延性的基礎上盡可能少配抗扭鋼筋，并且當抗扭鋼筋得以充分利用時，可獲得較好的經濟效果。 基于上述研究成果，給出了正常使用狀態(tài)下鋼筋混凝土梁協(xié)調扭轉角