基于软化压杆—拉杆模型的钢筋混凝土深梁受剪承载力研究

发布时间：2017-08-10 11:02

  本文关键词：基于软化压杆—拉杆模型的钢筋混凝土深梁受剪承载力研究

  更多相关文章： 钢筋混凝土深梁 抗剪性能 压杆-拉杆模型 软化系数 修正公式

【摘要】：从20世纪初以来,钢筋混凝土深梁的抗剪性能研究一直在不断的探索之中。钢筋混凝土深梁抗剪机理十分复杂,影响因素很多,现行多数规范都是半经验或经验公式,并没有建立起一套相对统一的较完整的理论体系,包括我国在内。因此,有必要对钢筋混凝土深梁进行进一步的研究工作。本文首先对我国规范GB-10、美国规范ACI-11和欧洲规范EN-98中的深梁受剪承载力设计方法进行对比分析,结果发现美、欧的压杆-拉杆模型方法的计算结果要明显比中国规范方法更接近于试验值。深入研究发现,深梁在开裂后,存在混凝土软化现象,而压杆-拉杆模型方法对此并没有深入考虑,而Shyh-Jiann Hwang提出的软化压杆-拉杆模型方法能弥补这一不足。但该软化压杆-拉杆模型方法过于复杂,不利于手算,并且对混凝土软化效应考虑的不够全面,因此本文引入了压杆-拉杆系数K来简化计算,并且又将软化系数修正为把修正软化压杆-拉杆模型方法、软化压杆-拉杆模型方法以及三国规范方法进行对比发现,修正软化压杆-拉杆模型方法的受剪承载力计算值与试验值最为接近,由此说明该方法的优越性。根据修正软化压杆-拉杆模型方法,本文运用ABAQUS软件进行有限元分析,探究了混凝土强度等级、跨高比、剪跨比、竖向分布钢筋、底部受拉纵筋等5个因素对钢筋混凝土深梁受剪性能的影响。最后结合修正软化压杆-拉杆模型,对我国规范公式进行了修正,把公式中的Vc项由-改为其计算值与试验值吻合良好。
【关键词】：钢筋混凝土深梁 抗剪性能 压杆-拉杆模型 软化系数 修正公式
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU375.1
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 绪论10-22
• 1.1 选题背景与意义10-15
• 1.1.1 钢筋混凝土深梁的受力性能10-12
• 1.1.2 钢筋混凝土深梁的破坏形态12-15
• 1.2 国内外钢筋混凝土深梁受剪承载力设计理论的发展15-18
• 1.2.1 国外钢筋混凝土深梁的研究现状15-17
• 1.2.2 国内钢筋混凝土深梁的研究现状17-18
• 1.3 我国规范钢筋混凝土深梁受剪承载力设计及存在问题18-20
• 1.3.1 我国规范深梁受剪承载力设计18-19
• 1.3.2 我国现行规范受剪承载力设计存在的问题19-20
• 1.4 研究目的和内容20-22
• 1.4.1 研究目的20
• 1.4.2 研究内容20-22
• 2 中、美、欧规范钢筋混凝土深梁受剪承载力的计算对比22-36
• 2.1 概述22
• 2.2 各国规范钢筋混凝土深梁抗剪设计方法概要22-30
• 2.2.1 中国GB50010-2010规范方法22-23
• 2.2.2 美国ACI318-11规范方法23-29
• 2.2.3 欧洲EN1998-1规范方法29-30
• 2.3 各国计算结果与试验结果的对比30-34
• 2.4 本章小结34-36
• 3 基于软化压杆-拉杆模型的受剪承载力计算研究36-58
• 3.1 软化压杆-拉杆模型的提出36
• 3.2 软化压杆-拉杆模型介绍36-43
• 3.2.1 宏观模型36-40
• 3.2.2 力的平衡40-42
• 3.2.3 本构关系与变形协调42-43
• 3.3 软化压杆-拉杆模型方法的简化与修正43-54
• 3.3.1 压杆-拉杆系数K43-46
• 3.3.2 软化系数的修正46-54
• 3.4 修正软化压杆-拉杆模型方法计算结果与实验结果的对比54-55
• 3.5 本章小结55-58
• 4 修正软化压杆-拉杆模型的ABAQUS有限元分析58-76
• 4.1 ABAQUS有限元软件的介绍58
• 4.2 ABAQUS对修正软化压杆-拉杆模型的验证58-67
• 4.2.1 试件选择及材料基本参数设置58-60
• 4.2.2 计算模型60-65
• 4.2.3 计算结果65-67
• 4.3 基于修正软化压杆-拉杆模型的影响因素的有限元分析67-74
• 4.3.1 混凝土强度等级对钢筋混凝土深梁受剪承载力的影响67-69
• 4.3.2 跨高比对钢筋混凝土深梁受剪承载力的影响69-70
• 4.3.3 剪跨比对钢筋混凝土深梁受剪承载力的影响70-71
• 4.3.4 竖向分布钢筋配筋率对钢筋混凝土深梁受剪承载力的影响71-72
• 4.3.5 底部受拉纵筋配筋率对钢筋混凝土深梁受剪承载力的影响72-74
• 4.4 本章小结74-76
• 5 对我国钢筋混凝土深梁受剪承载力计算公式的探究76-80
• 5.1 对我国钢筋混凝土深梁受剪承载力计算公式的修正76-78
• 5.2 修正结果对比78-79
• 5.3 本章小结79-80
• 6 结论与展望80-82
• 6.1 结论80-81
• 6.2 展望81-82
• 参考文献82-86
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果86-90
• 学位论文数据集90

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本文编号：650326