拉-压杆模型合理性量化评价指标研究-工程力学.PDF

第 26 卷第 5 期 Vol.26 No.5 工 程 力 学 2009 年 5 月 May 2009 ENGINEERING MECHANICS 52 文章编号：1000-4750(2009)05-0052-06 拉-压杆模型合理性量化评价指标研究 * 1 1 2 张文学 ，李建中 ，龙佩恒 (1. 同济大学桥梁工程系，上海 200092 ；2. 北京建筑工程学院土木与交通工程学院，北京 100044) 摘 要：目前在国内进行混凝土应力非规则区域设计时，一般按照经验或构造要求进行配筋设计，这不可避免地 会影响该区域的设计质量，而国外规范在进行混凝土应力非规则区域设计时多采用以拉-压杆理论为基础的设计方 法。虽然拉-压杆理论已经被多国规范所采纳，但对拉-压杆模型合理性问题尚没有量化的评价指标。为此，以最 小余能原理为基础，提出以余能偏差系数作为拉-压杆模型合理性量化指标，并以牛腿和深梁为例，按不同的拉- 压杆模型设计配筋，进行极限承载力分析，对所提量化指标的可行性进行验证。结果表明：余能偏差系数对拉- 压杆模型合理性比较敏感，可以作为拉-压杆模型合理性的量化评价指标，在此基础上推导了拉-压杆模型的叠加 算法，得到了一些有意义的结论。 关键词：非规则区域；拉-压杆；合理性；最小余能原理；评价指标 中图分类号：TU313; TU375 文献标识码：A QUANTIFICATION INDEX RESEARCH FOR THE RATIONALITY OF STRUT-AND-TIE MODEL * 1 1 2 ZHANG Wen-xue , LI Jian-zhong , LONG Pei-heng (1. Department of Bridge Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Civil and Transport Engineering School, Beijing Architecture Engineering Institute, Beijing 100044, China) Abstract: The design for the stress discontinuous region in concrete members mainly bases on the experience or requirement of construction in China. It inevitably affects the design quality of concrete. Nowadays, the design method for the concrete stress discontinuous region is based on strut-and-tie model theory in overseas. Concrete design codes for strut-and-tie theory have been adopted by many countries. But there are no quantification indices for the rationality of strut-and-tie models. Bases on the principle of minimum complementary potential energy, propose t