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土木建筑与环境工程 2013年第4期35卷 7-12,26页

作者：史庆轩王朋王秋维西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

依据桁架拱模型理论分析了钢筋混凝土梁的受剪机理并给出了受剪承载力公式,该公式考虑了混凝土的软化效应、拱体作用等因素对钢筋混凝土梁的受剪承载力影响,并结合试验数据对公式中系数进行了修正。当结构材料与原建立规范计算公式时的... 详细信息

依据桁架拱模型理论分析了钢筋混凝土梁的受剪机理并给出了受剪承载力公式,该公式考虑了混凝土的软化效应、拱体作用等因素对钢筋混凝土梁的受剪承载力影响,并结合试验数据对公式中系数进行了修正。当结构材料与原建立规范计算公式时的材料性能差异较大时,规范公式不再适用。而经计算,采用桁架拱理论公式的计算结果与试验结果比值的均值更接近于1,标准偏差和变异系数均较规范公式计算结果小,与试验结果吻合较好。采用美国规范ACI 318-08中构件受剪承载力公式对所收集试验数据进行计算,计算结果表明,美国规范较中国规范保守。研究结果表明:桁架拱理论公式可以用于钢筋混凝土梁的受剪承载力计算。

关键词：钢筋混凝土梁受剪承载力桁架拱模型混凝土结构设计规范

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自密实夹芯保温剪力墙受剪分析及理论研究

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河北工业大学学报 2013年第5期42卷 93-98页

作者：戎贤陈相伟河北工业大学土木工程学院天津300401 河北省土木工程技术研究中心天津300401

通过对自密实混凝土夹芯复合剪力墙的抗剪试验研究其两侧不等厚混凝土的裂缝发展以及钢筋的应力应变曲线的变化规律,同时建立桁架+拱模型,推导自密实混凝土夹芯复合剪力墙的抗剪承载力计算公式,并与试验结果对比.结果表明,较厚侧混凝土... 详细信息

通过对自密实混凝土夹芯复合剪力墙的抗剪试验研究其两侧不等厚混凝土的裂缝发展以及钢筋的应力应变曲线的变化规律,同时建立桁架+拱模型,推导自密实混凝土夹芯复合剪力墙的抗剪承载力计算公式,并与试验结果对比.结果表明,较厚侧混凝土承担主要受剪承载力,较厚侧混凝土钢筋应变发展缓慢,刚度较大;较薄侧混凝土只起保护层作用.推导出的受剪承载力计算公式的计算值同实验值的误差很小,适用于自密实混凝土夹芯复合剪力墙的抗剪承载力计算.

关键词：不等厚结构层裂缝发展应力应变桁架拱模型受剪承载力

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钢骨混凝土桥墩斜截面抗剪承载力计算研究

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公路工程 2015年第2期40卷 34-39,44页

作者：张莉杰张南杨洋何露南京工业大学土木工程学院江苏南京211816

通过钢骨混凝土桥墩在侧向集中力作用下的静力抗剪试验,研究了钢骨混凝土桥墩的斜截面抗剪承载力的影响因素,分别用叠加法和考虑抗剪刚度影响的桁架拱模型提出了2种钢骨混凝土桥墩的斜截面抗剪承载力计算公式,与试验结果吻合较好。

关键词：钢骨混凝土抗剪承载力桁架拱模型

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采用高强材料的钢筋混凝土短柱弯剪承载力研究

采用高强材料的钢筋混凝土短柱弯剪承载力研究

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作者：任颖重庆大学

学位级别：硕士

随着现代化城市的快速发展，高层建筑特别是超高层建筑越来越多，不可避免地造成底层柱中的轴向压力显著增大的情况。由于轴压力增大，会使钢筋混凝土柱的塑性变形能力显著下降，因此，设计时要限制轴向压力的取值，即限制轴压比，从而... 详细信息

随着现代化城市的快速发展，高层建筑特别是超高层建筑越来越多，不可避免地造成底层柱中的轴向压力显著增大的情况。由于轴压力增大，会使钢筋混凝土柱的塑性变形能力显著下降，因此，设计时要限制轴向压力的取值，即限制轴压比，从而保证柱子具有足够的塑性变形能力。限制轴压比的最直接的结果是柱子截面增大，使得柱子的剪跨比不大于3，从而出现短柱。如果设计不当，短柱极易发生脆性的剪切破坏。历次震害经验均表明，短柱的脆性剪切破坏是造成钢筋混凝土结构破坏甚至倒塌的一个重要因素。因此，在工程应用中，如果在几何尺寸上短柱不可避免，那么在截面设计时，十分有必要在保证其必要的极限强度的同时，想方设法增大柱子的塑性变形能力。现有的研究已经表明，采用钢筋，尤其是高强箍筋约束混凝土，是提高塑性变形能力的重要方法。目前，对于采用高强箍筋的钢筋混凝土柱的抗震性能，国内外,尤其是日本已经进行了较多的试验研究，提出了许多反映柱子受力机制的抗剪极限承载力分析模型和设计方法。但是，由于影响柱子抗剪性能的因素众多，至今为止仍然缺乏较为公认的分析模型和设计方法。本文研究的目的，是在收集现有的配置高强箍筋的钢筋混凝土柱抗震性能试验数据的基础上，分析其抗弯、抗剪极限承载力的影响因素和基本规律;在此基础上，对现有的主要分析模型和规范设计方法进行对比分析和定量评价，并对柱子抗剪分析的模型化方法和设计方法的发展完善提出建议。本文初步建立了钢筋混凝土短柱，特别是采用高强箍筋的混凝土柱子试验数据库，分析了865个信息较为完整的柱子的抗震性能，重点分析了高轴压比、高强箍筋屈服强度及数量对承载能力的影响，同时分析了各影响因素之间的相互关系。在此基础上运用模型化方法以及各规范方法对承载力进行预测，着重分析了若林南桁架拱模型化方法，对比研究了不同模型化方法预测结果的准确性。本文所完成的主要工作如下：①搜集短柱数据，建立短柱（3）数据库。收集了865个信息较为完整的钢筋混凝土短柱抗震性能试验数据。②对影响柱子抗剪性能的因素进行了详细的分析，重点分析了高轴压比、高强箍筋屈服强度和数量对抗剪承载力的影响规律，以及各影响因素间的相互关系。③分析研究了短柱的破坏模式分类方法。着重研究了不同参数组合与破坏模式的相关性。④对比分析了不同抗弯承载力模型化分析方法（日本叠加法、Mander考虑约束效应模型），评价了这些模型对短柱抗弯承载力的预测能力。⑤对比分析了不同抗剪承载力模型化分析方法（日本建筑学会《钢筋混凝土建筑保证延性型抗震设计指南》中的A法、B法、若林南桁架拱模型化方法、益尾洁法、Nielsen法等）,评价了这些模型对短柱抗剪承载力的预测能力。⑥对比分析研究了不同国家设计规范中的柱抗剪设计方法。比较了我国《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、我国高强箍筋混凝土结构技术规程（送审稿）、新西兰NZS3101－06规范、美国混凝土规范(ACI318-08)、欧洲规范8(EC8)、日本混凝土结构设计规范（荒川卓公式）等对短柱抗剪承载力预测分析结果。⑦对比分析了不同国家设计规范中的柱抗弯承载力公式对于高强混凝土和高轴压比的适用情况，对抗弯承载力预测值与试验值进行了对比。本文研究得到的主要结论如下：①承载能力随着有效箍筋应力p w wy的增大而增大。当剪跨比为1.5，p w wy在3.5～4MPa范围时，承载能力随p w wy的增长开始变缓，当剪跨比为2，p w wy在5MPa左右时，承载能力随p w wy的增长开始变缓。②对于钢筋混凝土短柱，破坏模式与有效箍筋强度p w wy密切相关。当剪跨比为1.5时，在轴压比大于0.5，纵筋有效应力pt y大于4～5MPa，有效箍筋强度p w wy小于3.5MPa时，柱子主要发生剪切破坏;在轴压比小于0.5，pt y小于4MPa时，p w wy大于3.5MPa后，开始出现弯曲破坏。③对比分析抗弯模型化分析方法，日本叠加法在采用高强混凝土时预测值偏小;Mander模型在轴压比0.2～0.6区段，约束效应明显，在采用高强混凝土时预测结果较好。④对比分析在使用高强箍筋时不同抗剪模型化分析方法，A法和益尾洁法都没有考虑轴压比和纵筋率的影响，预测值偏保守;B法没有考虑混凝土强度的折减，预测值偏大;Nielsen方法和若林南桁架拱模型化方法预测偏大，特别是Nielsen方法，预测值比试验值偏大很多。综合考虑益尾洁法和B法预测能力较好。⑤对比分析各国规范柱子抗剪设计方法表明，我国规范（GB10）抗剪承载力计算公式箍筋强度上限值较低，导致计算结果偏保守;日本荒川式预测效果较好;我国高强箍筋混凝土结构技术规程预测能力偏保守。⑥对比分析各规范正截面抗弯承载

关键词：高强箍筋钢筋混凝土短柱抗剪强度高轴压比桁架拱模型

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钢纤维混凝土二桩、五桩厚承台试验研究

钢纤维混凝土二桩、五桩厚承台试验研究

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作者：孙成访武汉理工大学

学位级别：硕士

目前，随着高层、超高层建筑的兴建，桩基以其承载力高、能减少地基不均匀沉降等优点，在工程上得到越来越广泛的应用。承台作为桩基的重要组成部分，起着承上启下的作用，在设计中应予重视。因此，对桩基承台的受力机理及其承载力问题... 详细信息

目前，随着高层、超高层建筑的兴建，桩基以其承载力高、能减少地基不均匀沉降等优点，在工程上得到越来越广泛的应用。承台作为桩基的重要组成部分，起着承上启下的作用，在设计中应予重视。因此，对桩基承台的受力机理及其承载力问题的研究具有重要的理论意义和工程参考价值。本课题是继武汉工业大学三桩、四桩承台之后所进行的二桩、五桩承台试验研究，两次所做的试验研究和理论分析均属于《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》(CECS38:92)的修订课题，为《钢纤维混凝土结构技术规程》提供背景研究材料。本文综述了有关承台的设计计算方法，将钢纤维混凝土这种新型的复合材料应用于钢筋混凝土承台，进行试验研究。本次试验共制作缩尺模型为1:5的承台混凝土试件42个，其中30个二桩承台，12个五桩承台。试验表明影响钢纤维混凝土承台承载力的主要因素有混凝土强度等级、受力筋的配筋量与配筋形式、承台有效厚度、距厚比、钢纤维体积率、钢纤维的长径比等。从裂缝的破坏形态可以看出，对于厚承台，随着荷载的增加，出现第一条竖向裂缝，荷载继续增加，裂缝向上延伸。当达到70％左右极限荷载p时，竖向裂缝延伸缓慢，斜裂缝出现，并向上、向柱中心延伸。临近破坏时，斜裂缝发展迅速，裂缝宽度增大直至破坏。由此可见，厚承台的破坏已不具备受弯破坏的特征，它经历了从弯曲向弯剪、冲剪破坏过渡的阶段。从承台的荷载与混凝土应变关系曲线可以看出，厚承台受力超过弹性阶段后，底部形成较大的受拉区(约占高度的80％左右)，而上部受压区较小，且压应变远远没有达到混凝土的极限压应变。虽然承台侧表面跨中不能完全反映承台截面的特性，但仍能从一定程度上说明，受弯构件设计的依据之一——平均应变平截面假定在厚承台中是不成立的。从承台的荷载与钢筋应力关系曲线可以看出，在桩径范围内沿同一方向布置的钢筋中点处的应力相差不大，受力均匀;对于同根钢筋不同位置而言，钢筋中点处和桩边处的应力比较接近，尤其当临近破坏之前，基本相同，这说明各钢筋沿长度方向的应力变化很微小。由此可见，集中在承台桩径范围内配置的钢筋可以视为拉杆进行工作，这为本文提出的桁架拱模型提供了可靠的试验依据。通过对试验过程、现象的描述，以及对试验结果的整理，作了以下工作： 1．本文分析研究了桩基承台的破坏形态随着距厚比w╱h的减小其变化趋势。当承台w╱h较大时，承台的极限承载力是以柱和角桩连线范围内混凝土和钢纤维混凝土的劈武汉理工大学硕士论文裂破坏为控制条件的;当承台wfoo较小时，承台的极限承载力则是以柱和角桩连线范围内混凝士或钢纤维混凝土形成的斜压杆的剪切破坏或角桩的冲切破坏为控制条件的;同时还发现厚承台破坏时，底部纵向钢筋部分未达到屈服强度，而集中在桩径范围内布置的钢筋受力大且均匀。因此，桩基承台的传力模式符合空间拉杆拱的传力机理。这一结论对于进一步深入研究桩基承台特别是多桩厚承台的受力特性，建立桩基承台合理的设计计算方法具有重要的理论意义。 2．在试验的基础上研究了厚承台的受力机制。厚承台的延性较差，后期变形能力不足，不可能形成塑性铰线，厚承台破坏时不再是沿塑性铰线简单的平面分块，其剪切破坏面是一空间曲面，厚承台己不具备一般受弯构件的特征，因此，厚承台设计中应考虑承台内部的完整应力流而不是某一平截面上的应力分布。 3．在试验研究和理论分析的基础上，提出了钢纤维混凝土桩基承台的实用简化设计方法与计算公式，为我国《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》(＊＊＊838：％)的修订工作提供了有理论意义的背景研究材料和设计建议。对于wtho较小的承台，设计时一般宜先按受角桩冲切承载力验算确定承台厚度，再验算承台是否满足抗剪承载力要求，最后按拉杆拱或析架模式进行抗弯承载力计算。该计算方法符合当钢纤维体积率为口时，能与有关普通混凝土规范及规程相应公式衔接的原则，具有重要的工程应用价值。 4．探讨了钢纤维在承台这一类构件中的增强机理。钢纤维的掺入有效地延缓了承台斜裂缝的开展，改善了混凝土斜截面抗剪、抗冲切性能，极大地提高了承台的延性和极限承载力;同时，在相同承

关键词：钢纤维混凝土桩基厚承台破坏形态桁架拱模型

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