钢筋混凝土短梁内藏“拉杆-拱”体系研究

发布时间：2020-12-11 07:57

　　钢筋混凝土短梁属于深受弯构件,应力场复杂,当前的设计方法存在一定的局限性。本文通过有限元分析对钢筋混凝土短梁与相应的钢筋拉杆-混凝土拱进行了系列仿真试验,对比分析了短梁和拉杆-拱的极限承载力、应力分布、跨中挠度和裂缝形态等力学指标。结果表明:当两种构件尺寸、荷载及其他配筋条件基本相当时,拉杆-拱的极限承载力仅比短梁小8.2%,跨中挠度也仅比短梁大9.8%,且拉杆-拱拱圈中混凝土应力分布较短梁均匀,而它们底部主要纵筋的应力水平基本相当,短梁的裂缝以斜裂缝为主,分布范围较拉杆-拱大。这些结果反映出钢筋混凝土短梁中内藏"拉杆-拱"体系作为其核心受力骨架,是日后工程中钢筋混凝土短梁设计的重点关注部分。 

【文章来源】：结构工程师. 2020年05期 第19-26页 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

短梁的开裂形态图

根据短梁的跨高比范围l0/h=2 (2.5)～5，设计3根净跨1200 mm、高500 mm、宽150 mm的钢筋混凝土短梁，编号为L1、L2、L3，如图2(a）所示；相应的设计1个钢筋混凝土拉杆-拱，为适应短梁尺寸，使拱脚到拱顶的垂直距离等于梁高，拉杆-拱的拱轴线采用线形简单的圆弧线，拉杆-拱相应尺寸如图2(b）所示。1.2 构件配筋设计

本文采用通用有限元软件ANSYS建立钢筋混凝土分离式模型，其中混凝土选用SOLID65单元，钢筋选用LINK8单元，单元尺寸取50 mm，不考虑钢筋与混凝土之间的粘结滑移。创建模型时，将几何实体以钢筋位置进行切分，划分网格时将实体边线定义为钢筋。混凝土单轴应力应变曲线关系采用GB 50010—2010中规定的公式，下降段采用Hongnestad的处理方法，即图4 拉杆-拱配筋图（单位：mm)

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]预应力混凝土连续箱梁局部应力分析及拉—压杆设计[D]. 张文学.同济大学 2007

硕士论文
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本文编号：2910166