论文部分内容阅读
从1899年至今,钢筋混凝土构件抗剪一直是钢筋混凝土结构基本理论中的经典问题之一。尽管国内外学者对此已有较多研究,但是由于剪切问题的复杂性,对其机理的研究还需不断深化。无腹筋构件由于没有箍筋的作用,受力机理得到极大简化,可以作为进一步对有腹筋构件进行抗剪研究的基础。因此,随着钢筋混凝土结构基本理论研究工作的不断深入和计算机仿真技术的高度发展,有必要对钢筋混凝土无腹筋构件抗剪切问题展开进一步研究。本文基于ATENA软件,对钢筋混凝土无腹筋梁和钢筋混凝土板柱节点进行非线性有限元模拟,重点研究无腹筋梁抗剪性能和板柱节点抗冲切性能。主要完成的工作及成果如下:(1)合理选择钢筋和混凝土的本构关系,钢筋与混凝土之间的粘结-滑移关系,以及裂缝模拟等相关参数,建立非线性有限元分析模型。并采用Bresler-Scordelis试验梁对建立的有限元模型进行验证,证明ATENA软件对混凝土结构脆性破坏行为模拟的适用性。(2)对于无腹筋梁,采用已验证的有限元模型对Kani试验的133根梁进行模拟。所得结果与试验结果吻合良好。通过对Kani梁模拟结果的进一步分析,研究“拱”作用和“齿”作用对无腹筋梁的抗剪承载力的贡献,分析抗剪影响因素之间的相互影响。在此基础上,通过对历史试验数据的统计拟合分析,提出小剪跨比无腹筋梁抗剪承载力经验公式。(3)对于钢筋混凝土板柱节点,对湖南大学所做的10块试验板以及德国学者Urban所做的8块试验板进行有限元模拟。通过对模拟结果的分析,研究柱截面形状(保证板柱节点冲切破坏计算截面周长u_m不变的情况下)、板内纵筋配筋率对板抗冲切承载力的影响。同时,将剪切和冲切两种破坏情况进行对比。