修正拉压杆模型在深梁设计中应用.pdfVIP

I l·E02-0062 论文编号：CSTAM20 修正拉压杆模型在深梁设计中的应用 徐娜，’逯静洲，陈林，朱旭 (烟台人学土木丁程学院．山东烟台264005) 摘要：介绍美国规范中拉压秆模型计算方法，分析混凝士深粱的破坏类型及影响恻素，结合我国《混凝士结构设 计规范》的相关要求，调整r折减系数，并采用常用的混凝士抗压强度代替圆柱体抗压强度，提出了符合中国规 范形式的修正拉压杆模型方法。用ABAQUS有限元分析软件分析构件应力分布，建立拉压杆模型。基于收集到 的实验数据，分别采用我国规范关于深梁承载力的计算方法，美国规范拉压杆模型，叶列平提出的深梁拉压杆模 型和本文提出的修正拉压杆模型，对几种尺寸的深梁承载能力和破坏类型进行了计算和分析，并与实验结果进行 对比·研究结果表明，本文提出的修正拉压杆模型能较准确的计算普通混凝±深梁的承载能力，便于．丁程应用。 关键词：拉压杆模型；深粱；承载力；破坏形式；钢筋混凝土 0引言 我国《混凝十结构设计规范》Il J在深梁设计时主要是正截面受弯承载力设计和斜截面受剪承载力设计。 采用以截面为分析对象的极限状态法(截面内力法)，设计截面需满足平截面假定。计算时很多参数的取 值是根据经验回归，或概率统计得到。这种方法能较准确计算浅梁(B区)的承载能力和配筋，但是对于 混凝士深梁(D区)的设计通常采用经验计算或局部加强构造措施，设计方法缺乏理论指导。 拉压杆模型起源于桁架模型，它将钢筋混凝士结构简化为由混凝十压杆和钢筋拉杆组成的桁架体系。 近似地用混凝土压杆承担压力，钢筋拉杆承担拉力，拉杆和压杆交汇的区域称为节点区。拉乐杆模型能有 效反应构件力学机制，设计过程简单明了，已逐渐在欧美各国规范和：1：程中采用121。国内关丁．拉压杆模型 的研究是近几年才开始的，叶列平pJ根据中美规范计算方法的不同，提出了基于我国现行规范的拉压杆模 型计算方法，并用于深梁的分析。结果显示该方法比我国规范计算承载力准确。 本文分析了深梁的破坏类犁和影响冈素，依据美国规范介绍的拉一压杆模型，结合中国规范设计要求， 提出了符合中国规范设计要求的钢筋混凝十粱承载力的修正拉压杆模烈计算公式。采用ABAQUS有限元 分析软f1．分析结构虑力分布，预测承载能力。并将中国规范方法、本文提出的拉乐杆模型、美国规范的拉 压杆模型、叶列平建议的拉压杆模型的计算结果与实验结果对比分析。 1 拉压杆模型简介 1．1D区的定义和结构分区 采用拉压杆模型方法计算，首先要对结构进行分区，将结构分为B区和D区。B区为麻力戍变线性变 化，满足平截面假定的区域，D区为结构中除去B区的区域。根据圣维南原理，D区范闱从构什截面几何 变化处或集中荷载作用处向外扩展一个截面高度。 肇金坝一：罔家自然科学旗金项H：尔南人学混凝上及预脚，J混擞j二结构教育部重^实验审JI：放雉会 作者简介： 徐娜(1985-】．血．IlJ尔青岛人．研究小．1：蜡从书混凝上结构肚奉剧沦研究： E-madlu ‘遂静洲(1973．)．男．1lI曲犬镇人．教授．博{．1：‘婴从lf}混檄1．结构毕小胖沦研究t motan,spCuoh．jffnl1．) 陈株¨987一)．男．1If尔枣序人，研宪，|．}：受从呼f混凝上结构雄小旦II沦研究： ，术旭(1987·)，男．IlI尔llh单入．研究，1．1：婴从巾混凝上结构从小王单沦研究。 ·I．4l4· 1．2拉压杆模型中各杆件的计算 拉压杆中的拉杆、压杆、节点区都需满足： CF．≥F。 (1) 其中痧为折减系数，统一取为O．75．R为构件计算的名义承载力：凡为力作用产生的构件上的力。 拉杆、压杆、节点区名义承载力计算方法分别见公式(2)、(3)、(4)。 ‘=4，乃+4(厶+坼) (2)