钢筋混凝土双向受弯简支梁受剪承载力的计算

论文摘要

钢筋混凝土双向受弯构件斜截面受剪承载力的计算是迄今为止尚未解决的问题之一。目前相关研究主要是偏重在试验研究,缺乏系统的理论分析。现行的规范已对双向受弯构件正截面承载力计算做出了规定,但对斜截面受剪承载力计算却没有明确规定。因此,对钢筋混凝土双向受弯构件的斜截面受剪承载力进行深入的研究,具有重要的实际应用价值和理论意义。本文首先在已有双弯试验梁的基础上,用ANSYS软件对均布荷载作用下双向受弯梁抗剪性能进行了模拟分析,探讨了双向受弯梁斜裂缝的发展规律,分析了跨高比L/h、混凝土强度等级fcu、纵筋配筋率ρS、配箍率ρSV、荷载斜弯角β和截面高宽比h/b共6个影响因素对其斜截面受剪承载力的影响。然后利用力学等效平移原理,采用等效梭形截面法,将双弯问题转化为单弯问题。利用离散化的方法,运用桁架-拱模型,结合我国现行钢筋混凝土规范和已有双弯梁试验数据,推导了集中荷载作用下有腹筋双弯简支梁斜截面抗剪承载力理论计算公式。在此基础上通过引入“当量剪跨”的概念,提出了均布荷载与集中荷载作用下的有腹筋双弯梁斜截面抗剪承载力统一计算公式。其次因理论计算公式在实际运用时不方便,本文分别在集中、均布荷载下有、无腹筋双弯简支梁这四种情况下,结合已有的试验数据,得到了各自的简化回归公式。最后以集中荷载作用下有腹筋双弯简支梁斜截面抗剪承载力计算公式为例,采用校准法,对公式可靠度指标进行了计算。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 双向受弯构件的国内外研究现状
• 1.2.1 斜截面受剪承载力计算方法简介
• 1.2.2 钢筋混凝土双向受弯构件的抗裂度研究
• 1.2.3 钢筋混凝土双向受弯构件的次生扭矩研究
• 1.3 前人研究的不足和本文的主要研究内容
• 本章 参考文献
• 第二章 双弯梁斜截面抗剪性能的有限元模拟及其对比分析
• 2.1 引言
• 2.2 Solid65单元理论基础
• 2.2.1 单元的线性行为
• 2.2.2 单元的非线性行为
• 2.2.3 Solid65单元在模拟中采用的几种假设
• 2.3 试验梁的ANSYS模拟计算
• 2.3.1 建立计算模型时的基本参数
• 2.3.2 计算模型的建立
• 2.3.3 计算模型的求解
• 2.4 试验梁的ANSYS分析结果
• 2.4.1 裂缝的产生、发展过程
• 2.4.2 钢筋应力及梁的变形
• 2.4.3 箍筋应变─荷载关系曲线
• 2.4.4 双弯梁荷载─挠度曲线的特点
• 2.4.5 计算模型的设计
• 2.4.6 双弯梁荷载─挠度曲线的影响因素
• 2.4.7 各梁极限荷载
• 2.5 双向受弯构件抗剪强度的主要影响因素
• 2.5.1 跨高比的影响
• 2.5.2 混凝土强度等级的影响
• 2.5.3 纵筋配筋率的影响
• 2.5.4 配箍率影响
• 2.5.5 荷载斜弯角
• 2.5.6 截面高宽比
• 2.6 本章小节
• 本章 参考文献
• 第三章 钢筋混凝土双向受弯简支梁受剪承载力的理论计算
• 3.1 引言
• 3.2 基本假定
• 3.3 等效梭形截面法
• 3.4 集中荷载作用下有腹筋双弯简支梁斜截面抗剪强度计算方法
• 3.5 均布荷载作用下有腹筋双弯简支梁斜截面抗剪强度计算方法
• 3.6 均布荷载作用下有腹筋双弯简支梁斜截面抗剪强度的简化计算
• 3.7 矩形截面双向受弯简支梁斜截面受剪承载力的回归计算公式
• 3.7.1 回归分析
• 3.7.2 集中荷载作用下无腹筋双弯简支梁抗剪强度回归计算公式
• 3.7.3 集中荷载作用下有腹筋双弯简支梁抗剪强度回归计算公式
• 3.7.4 均布荷载作用下无腹筋双弯简支梁抗剪强度回归计算公式
• 3.7.5 均布荷载作用下有腹筋双弯简支梁抗剪强度回归计算公式
• 3.8 本章小结
• 本章 参考文献
• 第四章 双弯梁抗剪承载力计算公式的可靠度分析
• 4.1 引言
• 4.2 影响双向受弯梁的不确定性因素及其统计参数
• 4.2.1 影响双向受弯梁抗力的因素
• 4.2.2 荷载效应不定性统计参数
• 4.3 极限状态函数的建立
• 4.4 集中荷载作用下有腹筋双弯简支梁抗剪承载力公式的可靠度分析
• 4.4.1 极限状态方程的建立
• 4.4.2 求各随机变量的均值和方差
• 4.4.3 可靠度计算
• 4.4.4 受剪承载力计算公式的改进
• 4.5 本章小结
• 本章 参考文献
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢