圆环形正截面承载力图解及斜截面承载力的研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fenglilong_liumang
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我国《混凝土结构设计规范》经过数次修正,现行版本日渐完善,已经形成完整的规范体系。但是,某些方面仍然存在着短板。例如,圆形及环形截面的配筋计算存在双重非线性——材料和截面宽度变化的非线性,《混凝土结构设计规范》给出了计算配筋的超越方程组,但需要迭代求解,不能手算。另外该超越方程组是基于钢筋沿周边均匀布置推导的,靠近中性轴附近的钢筋因力臂小而不能充分利用其强度。因此,本文借鉴了欧洲规范的计算方法,参考其先进之处,为今后我国规范的再次修订提供一些可行的参考建议。文章的主要工作在于圆形及环形钢筋混凝土截面抗弯承载力计算方法的推导。引用了欧美发达国家现行标准普遍应用的抗弯“统一方法”,即以应变分布为基础,通过钢筋与混凝土之间的本构关系求出内力值,由内力值求得抵抗弯矩。将此法与我国工程实际相结合,推导出计算简洁清晰,结果精确明了的无量纲图算法。在此基础上提出了圆形及环形截面非均匀配筋布置的无量纲图算法,即当清楚圆形或环形截面弯矩受力方向时,针对此方向对称配置90°或120°等的纵向受力筋,此图对于节约钢材,提升材料利用率和构件受力合理性等方面有明显的效果。且推出了考虑二阶效应的圆形及环形无量纲图算法。图表上还注明了钢筋和混凝土应变的对应值,可以对圆形和环形截面抗弯承载力进行快速计算。除此之外,文章最后一章简要对比分析了我国《混凝土结构设计规范》和欧洲规范中斜截面抗剪承载力部分的理论计算,尽管抗剪公式都是基于实验数据回归得到,但相对来讲,国内关于抗剪的受力没有深入的探究,忽略了纵向钢筋的影响,将诸多影响因素糅合为了一个系数。反观欧洲规范,在无腹筋构件中将影响因素分别考虑,抗剪公式更加细致、精准;在有腹筋构件计算中提出了桁架模形,清晰地解释了有腹筋构件的抗剪机理。仅仅依靠试验数据回归得出的计算公式不够精确,若是能借鉴一些欧洲规范的理论体系,无腹筋考虑其纵向配筋率的影响,有腹筋引入桁架模型,将使抗剪承载力计算更加合理,必然能对我国规范的完善工作有所帮助。
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