钢筋混凝土抗剪计算模型及机理分析.pdf

第 36 卷 第 14 期 山 西 建 筑 Vol . 36 No . 14 　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 2 0 1 0 年 5 月 SHAN XI 　ARCHI TECTU R E May . 　20 10 ·77 · 文章编号 (20 10) 钢筋混凝土抗剪计算模型及机理分析 赵 胜 春 摘 　要 :在介绍钢筋混凝土抗剪计算模型种类的基础上 ,对各种模型的机理及分析方法进行了探讨 ,并对各种模型的优 缺点作了比较分析 , 以期指导我国钢筋混凝土抗剪设计的实践工作 。 关键词 :桁架模型 ,拱模型 ,拉压杆模型 ,剪力 中图分类号 : TU375 文献标识码 :A 1 　模型介绍 构件的抗剪承载力 ,在一般桁架模型的基础上叠加拱作用结果 , 即可得有腹筋构件的抗剪承载力 。但伴随着梁作用与拱作用而 1. 1 　桁架模型 出现的变形之间是不协调的 ,而且梁作用与拱作用在构件极限承 1. 1. 1 　古典桁架模型 载力中所占的比例难以确定 。 古典桁架模型是 Ritter ,Morsch 为研究有腹筋梁的抗剪性能 郑州大学刘立新教授将梁在受剪过程中同时存在的桁架作 先后于 1899 年和 1922 年提出来的。他们认为等截面钢筋混凝 用和拱作用比拟为如图 1 所示的受力模型 。图中曲线形的压杆 土梁受斜拉应力开裂后 ,可以把其理想化为具有平行弦杆和斜压 既起桁架上弦压杆的作用又起拱腹的作用 ,既可与梁底受拉钢筋 杆的桁架结构 :受压上弦杆为受压区混凝土 ,受拉下弦杆为纵向 一起平衡荷载产生的弯矩 ,又可将斜向压力直接传递到支座 ,垂 受力钢筋 ,而斜压杆由受拉箍筋和斜裂缝间的受压混凝土斜杆构 直腹筋可视为竖向受拉腹杆 ,腹筋间的混凝土可视为斜腹杆 ;梁 成 ,且斜压杆与梁轴向成 45°角 ,该模型被称为平行弦桁架模型 。 底的纵筋则可视为受拉下弦杆[4 ] 。 1. 1. 2 　桁架模型 1985 年 , ThomasT. C. Hsu , Mo Y. J . 和 Mau S. T. 等将混凝土 的平衡条件 、协调条件和软化应力应变关系结合起来建立了转角 软化桁架模型 ,它可以较精确地描述各类受剪结构的性能 。软化 桁架模型忽略了混凝土骨料的咬合和摩擦力 , 以及钢筋的销栓 力 。 ) 1 软化桁架模型 。 软化桁架模型假定实质上是钢筋混凝土服从压力场 。由于 混凝土是非弹性体 ,当非弹性体变形较大时主应力方向与主应变 方向有较大偏差 。研究表明 ,取两个主方向一致所造成的误差在 ±10°之间 , 由于软化桁架模型忽略钢筋的销栓作用及混凝土骨 料的咬合作用 ,从理论上讲 , 当抗剪钢筋为粗钢筋或抗剪配筋率 较大时 ,按软化桁架理论计算结果因不计骨料咬合作用而偏于安 全 ,但在反复荷载作用下除桁架作用外其他抗剪机构均已随之退 化 ,所以软化桁架理论计算结果更接近于反复荷载作用结果[ 1 ] 。 2) 转角软化桁架模型 。 在以上的模型中 ,都