钢筋混凝土构件弯剪扭受力试验研究与分析

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1、上海交通大学硕士学位论文钢筋混凝土构件弯剪扭受力试验研究与分析本论文受国家自然基金项目（51178265）资助硕士研究生：孙亮学号：1120109163导师：黄真教授申请学位：专业硕士学科：建筑与土木工程所在单位：船舶海洋与建筑工程学院答辩日期：2015年01月25日授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterEXPERIMENTALRESEARCHOFREINFORCEDCONCRETEMEMBERSUNDERBENDING,SHEARANDTOR

2、SIONCandidate：SunLiangStudentID:1120109163Supervisor：Prof.HuangZhenAcademicDegreeAppliedfor：ProfessionalMasterDegreeSpecialty：ArchitectureandCivilEngineeringSchoolofNavalArchitecture,OceanAffiliation：andCivilEngineeringDateofDefense：Jan25th,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiao

3、TongUniversity上海交通大学硕士学位论文钢筋混凝土构件弯剪扭受力试验研究与分析摘要钢筋混凝土是一种典型的复合材料，取材方便，抗压强度较高，从19世纪开发已广泛应用至今。但是与钢结构计算理论相比，混凝土结构试验数据离散，计算理论不成熟，各国计算规范也不一致。除了轴力、弯矩单一受力情况国内外有比较统一和广泛认可的计算方法外，各国学者对钢筋混凝土扭矩、剪力受力状态的看法并不一致，理论上也并未达到统一，很多规范采用基于试验研究的经验公式计算。虽然非线性有限元方法解决问题范围广泛，但在处理混凝土和钢筋的粘结滑移问题上存在很大障碍。在已有的钢筋混凝土弯剪扭组合受力的理

4、论模型中，桁架理论模型较为成熟，能较好地进行混凝土全过程分析，但是计算公式复杂，不利于工程设计应用。斜截面极限强度理论已成功解决混凝土单一受弯、剪承载力计算问题，计算形式简单，将其改进应用于钢筋混凝土弯剪扭组合受力是一种适合工程应用的理论研究方向。本文设计了7根钢筋混凝土构件在弯矩、剪力、扭矩不同组合下的受力试验，对构件的变形过程、破坏形式以及极限承载力进行了试验研究分析。在试验研究基础上，本文改进应用斜截面极限强度理论，通过对钢筋混凝土弯剪扭组合受力内部机理的分析与研究，以及三维斜扭破坏面的极限状态分析，建立弯矩、剪力、扭矩不同组合下构件极限承载力的计算公式。同时应

5、用本文试验数据及国外学者的典型试验数据对本文计算公式进行验证，试验数据与公式所得结果较为一致。经与中国规范相关计算公式对比，发现本文部分计算结果更接近试验数据。最后本文利用数值模拟方法拓宽研究参数。I上海交通大学硕士学位论文关键词：钢筋混凝土，组合受力，试验研究，承载力，斜截面理论II上海交通大学硕士学位论文EXPERIMENTALRESEARCHOFREINFORCEDCONCRETEMEMBERSUNDERBENDING,SHEARANDTORSIONABSTRACTReinforcedconcrete,asatypicalcompositematerialeas

6、ytodrawandwithhighcompressionstrength,hasbeenappliedextensivelyinengineeringsinceexploitedin19thcentury.Comparedwiththesteelstructuralcalculatingtheory,theexperimentaldataofreinforcedconcreteisdiscrete,withimmatureRCcalculatingtheoryanddiverseRCcodesindifferentcountries.Exceptfortheunif

7、iedrecognitionoftheoriesaboutaxialtenseandpurebending,therehasbeennoagreementontheresearchofinitialtheoryoftorsionandshearandmostcodesadoptedthecalculatingformulasbasedonexperiments.Amongthediversetheories,thetrussmodeltheoryismorematureandcapableoftheoverallprocessanalysisofRC