钢筋混凝土剪力墙塑性铰区受剪承载力分析-结构工程专业论文.docxVIP

西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 PAGE PAGE 2 3 3 导。这样，就可以得到非抗震情况下剪力墙受剪承载力计算公式。最后将两种情况 推导的公式合为 一式，并调整部分系数， 到目前为止，我国《混凝土结构设计规范)) GBJ500 1O-2。但(1)中，对于抗震剪力 墙规定的受剪公式是在非抗震剪力墙受剪性能试验的基础上经专家裁定给出的，未 进行过任何抗震剪力墙的受剪性能试验，也未收集和参考国外相应的试验结果，仅 将非抗震受剪承载力公式乘以系数 0.8，即得到抗震受剪承载力公式。 我国《混凝土结构设计规范》和《建筑抗 震设计规范》 问均依据如上的推导得到 剪力墙在抗震情况下的受剪承载力公式。但由于该公式没有具体的理论依据和缺乏 明确的力学模型，这必然导致剪力墙构件在地震情况下进入塑性阶段后，其可靠度 大大降低，其抗剪性能和延性不能得到保证。 在日本混凝土结构设计规范《保证延性型抗震设计指南》例中，剪力墙斜截面受 剪承载力计算公式引入了剪力墙的塑性转角凡，依据凡的不同取值，可以考虑在不 同延性要求下的剪力墙塑性较区的受剪承载力计算。相比之下，在我国的相关规范 中，对于剪力墙等结构，以构造措施保证在结构进入塑性阶段后结构的延性，在塑 性锻区与非塑性校区为同一个受剪承载力公式，并没有考虑剪力墙结构的塑性转动 等进入弹塑性后 的延性设计，这就使得在实际工程设计中，我国的斜截面受剪承载 力计算公式面临着许多不能很好解决的问题。 )为了防止在弯曲非线性变形后的剪切破坏，本文采用 T. lchinose(4 提出并已在 ) 《日本设计指南 1990 采纳而应用到梁柱构件的柿架 -拱模型，并由假定推导出考虑 轴压比的混凝土有效强度系数，依据已经存在的试验数据进行验证，从而建立起考 虑延性的剪力墙塑性校区的受剪承载力公式。 1.2 斜截面受剪承载力设计方法的发展阴间 受剪承载力计算在 50 年代以前一直采用容许应力法，即把棍凝土视为弹性材料， 用材料力学公式求出混凝土能抵抗的主拉应力，作为无腹筋梁的抗剪强度，并以指 架比拟法求出腹筋所承担的剪应力。采用容许应力法持续了多年。 前苏联在上世纪 50 年代首先采用了破损阶段法来计算构件的斜截面强度，为构 件抗剪强度计算 开辟了一个新途径。 其理论是建立在构件剪切破坏 时斜截面中的内 力(抗力)与外剪力平衡的基础上的。由于影响斜截面强度的因素很多，在极限平 衡时不得不把许多因素简化合并在某几个参数中。这些参数的确定有许多要借助于 大量试验统计得出。 美国规范在 1971年也开始放弃了传统的容许应力法，在大量试验研究的基础上 采用了一个比较简单的半经验设计公式，把混凝土的抗拉强度、剪跨比、纵筋配筋 率等做为影响无腹筋梁抗剪强度的主要参数。 我国传统的受剪承载力计算也大体上可以分为儿个阶段。即 50年代前采用容许 应力的设计方法。 50年代以后先是采用前苏联规范 H wr y 123-55 ，60年代以后我 国规范BJG21-66 也采用了前苏联的以破损阶段法为基础的斜截面承载力计算的经 验公式。 70年代我国根据自己的科研成果，在规范 G田10-74中采用较为简化的抗剪 计算公式 ，该公式是在前苏联公式基础上的改进。自 1974 年以后的 10多年中，我国 开展了大规模的试验研究工作，在此基础上产生了 GBJIO -89规范的斜截面受剪承载 力计算公式。 1.2.1 容许应力设计法 19世纪以后，基于虎克定律的弹性力学迅速发展，并得到广泛的应用。在钢筋 混凝土中的应用也为大家所接收，并延续了很长一段时间。 针对海凝土抗拉腋很低这一特点 ，将弹性理论应用于混凝土构件时，采用了 以下儿点假定: (1) 弹性假定。钢筋和混凝土均为弹性材料，其弹性模量 E，及E，为常量。应 力一应变关系服从虎克定律。 (2) 平截面假定。变形前的平截面变形后仍保持平面。 (3) 假定混凝土为不抗拉材料。即当海凝土为拉伸应变时，其应力为霉。 (4) 钢筋与周围相接触的混凝土的应变相等。 根据以上假定，因钢筋的应变与周围温凝土的应变完全相等，气 tcj 所以钢筋 应力相当于: Ec ...O. E.E. E.t_， 丘旦!..=ασ ( Ec ... 即钢筋的应力相当于同一位置混凝土应力的 αE 倍，这样在具体计算时 ，可以将 钢筋截面积忻算为何倍的混凝土面积，从而可按单一弹性材料的计算方法进行计算。 在任一外荷载作用下构件内各点的应力、应变、位移均可按弹性力学方法求得。 按容许应力设计时，认为构件在外作用 下，某一截面的最大应力σ 达到或超过 材料的容许应力时，构件失效(破坏)，即