浅谈斜向水平荷载作用下钢筋混凝土框架柱受剪承载力理论研究

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1、天津大学硕士学位论文斜向水平荷载作用下钢筋混凝土框架柱受剪承载力理论研究姓名：户克霄申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：王铁成20070501中文摘要对斜向水平荷载作用下的矩形截面钢筋混凝土框架柱的斜截面受剪承载力，国内外的研究表明，当两个主轴方向上配箍量相等时斜受剪承载力的相关关系符合椭圆规律。根据此结论，我国在计算时用的方法主要有折算截面法、超强系数法和最小体积用钢量法等，这些方法都是对试验结果进行统计分析得出的。在剪切破坏理论方面，现有的桁架理论等主要用于单向受剪的混凝±构件，而在分析斜向受剪的框

2、架柱时，需要考虑混凝土的重复利用问题。因此，以现有抗剪理论为基础，建立一个可用于分析斜向水平荷载作用下的混凝土框架柱的抗剪性能的空间模型，将具有十分重要的意义。．本文通过对混凝土构件的抗剪机理进行分析，将现有的混凝土构件剪切破坏理论进行比较。重点研究了用于分析混凝土构件单向受剪的桁架一拱模型，在此基础上，利用空间向量知识，求出斜向受剪时两个主轴方向上各自的混凝土斜压杆的应力表达式，利用Mathematic软件进行数值处理，得出了单个主轴方向上的混凝土强度折减表达式，从而建立了用于分析混凝土框架柱斜向受剪的“空

3、间桁架一拱模型"，并提出了相应的抗剪强度计算公式。另外，利用ANSYS软件建立了框架柱模型进行非线性有限元分析，并对计算结果进行了分析。通过与试验结果相对比可以得出，空间桁架一拱模型能够比较精确地反映出框架柱斜向受剪破坏情况，而且利用该模型推导出的承载力计算公式安全性高，可以用于混凝土矩形截面框架柱斜向受剪承载力的设计计算。关键词：混凝土框架柱，斜向荷载，桁架一拱模型，抗剪承载力，强度折减，ANSYSABSTRACTTruss·modeltheorieshavebeenappliedtoanalyzethes

4、hearbehaviourofrectangularRCframecolumns．ExperimentalresultsshowedthattheshearstrengthofRCcolumnsunderskewedloadcompliedwiththeellipse-rule，SOtheexistingtheoriescouldn’tbeuseddirectly．It’Snecessarytobuildanewtheoreticalmodeltocaculatetheshearstrengthofcolum

5、nsunderskewedhorizontalload．Inthispaper,theshearmechanismofRCmemberwasanalyzed,andtheexistingsheartheorieswerecompared．Anewspatialll'USS-archmodelwasbuiltwiththeknowledgeofmechanicsandtensor．Thismodelsuccessfullysolvedtheproblemofstrengthreductionofconcrete

6、．Itcouldbeusetocalculatetheshearstrengthofcolumnsunderskewedload．Additionally,AnANSYSmodelofcolumnsWasbuilttOdofiniteelementsanalysis．‘Comparedwiththeexperimentalresults，theformuladerivedfromspatialtrUSS—archmodelWasprovedtobesafeandreliable．So，itcouldbeapp

7、liedtothedesighofRCframecolumnsunderskewed10ad．KEYWORDS：RCframecolumns，skewedload,trl够s—archmodel,shearstrength，strengthreduction，ANSYS独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫壅盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同

8、志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：／允彳签字日期：劢∥7年f月眵日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解苤鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨鲞盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用