带整浇板楼盖边梁楼面梁协调扭转试验及研究-土木工程专业论文.docxVIP

Test and Analysis of Compatibility Torsion of Spandrel Beams in the Floor System with Cast-in-Place Slab A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Civil Engineering By Wang Xiaoming Supervised by Assoc. Prof. Huang Yin Major：Civil Engineering College of Civil Engineering of Chongqing University, Chongqing, China May, 2011 中文摘要 中文摘要 重庆大学硕士学位论文 重庆大学硕士学位论文 I I PAGE PAGE IV 摘 要 在钢筋混凝土楼盖体系边梁—楼面梁结构中，边梁因对楼面梁的约束作用而 产生协调扭矩，其值的大小取决于楼面梁弯曲线刚度和边梁的扭转线刚度的比值 以及整浇板对边梁的“阻扭”作用。因混凝土材料的非线性性质，杆件裂后其弯 曲刚度、扭转刚度等相关刚度的变化，难以准确计算边梁的协调扭转值。至今， 在 GB50010-2010 规范中仍未给出关于边梁协调扭转问题的计算方法。 在重庆大学已经完成的 4 个大型大跨度预应力次梁楼盖试件和两个无整浇板 钢筋混凝土楼盖试件边梁协调扭转试验及分析研究的基础上，完成一个带整浇板 钢筋混凝土楼盖试件边梁协调扭转试验，并通过非线性有限元分析，得出以下主 要结论： ① 带整浇板钢筋混凝土楼盖中，边梁始终处于弯剪扭复合受力状态，且其协 调扭矩不能忽略。 ② 边梁开裂以后，边梁协调扭矩随荷载的增加而继续增大，这不同于美国 ACI318-08 规范中关于边梁的协调扭矩设计值保持不变的基本假定。同时， ACI318-08 规范中其取值相对偏低，可能会使边梁设计偏不安全。 ③ 有整浇板的情况下，在边梁开裂前，整浇板对边梁存在“阻扭”作用，使 得边梁的扭转角较小。但在边梁开裂后，随着裂缝的发展，“阻扭”作用逐渐减 弱，在极限状态下可以忽略。 ④ “弹性法”、“零刚度法”与“塑性设计法”三种方法均存在一定缺陷，建议采 用扭转刚度折减法来解决与本文试验类似的带整浇板钢筋混凝土楼盖边梁协调扭 转问题； ⑤ 利用空间刚架杆系结构非线性有限元程序对试验试件进行模拟分析，并对 “边梁单位长度扭转角－荷载”等关系曲线的电算结果与实测值进行比较分析，建议 边梁开裂后其扭转刚度取为开裂前的 0.2～0.4。 关键词：整浇板，协调扭转，边梁，扭转刚度，扭矩 英文摘要 英文摘要 重庆大学硕士学位论文 重庆大学硕士学位论文 III III PAGE PAGE IV ABSTRACT In reinforced concrete floor system of spandrel beams and floor beams, the compatibility torsion arises due to the restriction of the spandrel beams on the floor beams and the value depends on the ratio of the linear torsional stiffness of the spandrel beam and the linear flexural stiffness of the floor beam, and the anti-torsion action on the spandrel beams caused by the monolithic slab. The value of the compatibility torsion is difficult to calculate exactly due to the non-linear behavior of the concrete and the variation of the post-cracking flexural and torsional stiffness. There is no given method to calculate the problem like the compatibility torsion of the spandrel beams in the code GB50010-2010 to date. Based on the experimental an