剪切变形对荷载-挠度分析的影响

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1、万方数据第35卷第4期2009年8月四川建筑科学研究SichuanBuildingScience27剪切变形对荷载一挠度分析的影响熊志伟1，张川2，黄守忠3(1．中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都610081；2．重庆大学土木工程学院，重庆400045；3．中国建筑第八工程局，上海200120)摘要：利用自编的基于修正斜压场理论和割线刚度法的非线性截面分析程序，对多伦多大学所做的一系列集中加载简支梁进行了荷载一挠度曲线分析。将试验曲线与考虑剪切变形的计算曲线、不考虑剪切变形的计算曲线三者进行了对比分析。分析结果表明，对于剪跨比小于5的简支梁，在荷载一挠度分析中，不能忽略剪切变形对挠度的贡

2、献；而对于剪跨比大于7的简支梁，剪切变形对荷载一挠度曲线的影响并不显著，可以忽略其作用而近似当作纯弯考虑。关键词：修正斜压场理论；截面分析；简支梁；荷载一挠度曲线；剪跨比中图分类号：TU375．1文献标识码：A文章编号：1008—1933(2009)04一027—04Efiectofshearonload．deftectionanalysisofreinforcedconcretebeamsXIONGZhiwei1，ZHANGChuan2，HUANGShouzhong’(1．ChinaSouthwestA蒯tectureDesignandResearchInstituteCo．，Ltd．，Ch

3、engdu610081，China；2．DepartmentofCivilEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400045，China；3．ChinaConstructionEighthEngineeringDivision，Shanghai200120，China)Abstract：Aload—deflectionanalysisforaseriesofsimplesupportbeamstestedattheuniversityofTorontoispresentedinthepaper．TheprogramusedisbasedontheMc

4、Frandsecantstiffnessformulation．Thencomparisonamongtestcurves，caeulatedcu．rvesnotincludingshearandcaculatedcurvesincludingshearwasdone．Theresultsshowthateffectonthedeflectioncannotbeneglectedofsimplesupportedbeamwhoseshearspanrationissmallerthan5：andnotthesalneforsimplesupportedbeamwhoseshearspanrat

5、ionislargerthan7．Keywords：modifiedcompressionfieldtheory；sectionalanalysis；simply·-supportedbeam；load··deflectioncurve；shearspanratio0引言1分析原理在以往的基于截面分析的钢筋混凝土梁的荷载一挠度分析过程中，对于剪跨比较大的梁通常不考虑剪力的影响，但是，对于剪跨比较小的梁，剪力的作用就不可忽视。如何正确考虑剪切变形的参与作用，就成了能否正确分析弯剪共同作用下梁的受力性能的关键。在这方面国内所作的研究较少，通常在截面分析中都把截面上划分的混凝土条带当成单轴拉压材料，

6、即截面只承受弯矩和轴力，普遍不能考虑剪力作用。忽略剪力作用造成的结果就是导致小剪跨比构件的荷载一挠度分析曲线与实测结果误差较大。本文基于修正斜压场理论编制了截面非线性分析程序，能考虑弯、剪、轴力共同作用，并且在此基础上，编制了荷载一挠度分析程序。收稿日期：2008-04—30作者简介：熊志伟(1979一)，男，重庆荣昌人，硕士。一级注册结构工程师，主要从事建筑结构设汁及工程抗震研究。E—mail：bearxzw@yahoo．com．ca1．1修正斜压场理论20年前多伦多大学进行了大量在双向应力状态(包括剪力)下钢筋混凝土板受力性能的试验和分析工作，根据获得的大量数据提出了修正斜压场理论。在该理

7、论模型中，开裂的混凝土被视为拥有自身应力一应变关系的新材料，按照平均应力和平均应变建立了平衡、相容和本构方程，并考虑了压杆倾斜角的变化和混凝土软化效应，同时还考虑了开裂区的局部应力状态。该理论能准确地预测受到平面内剪力和轴力作用的混凝土构件的反应口圳。1．2截面分析程序原理本文的截面分析程序基于MCFT用割线刚度法编制而成。首先对截面划分条带，然后在位移法迭代中，根据控制的曲率妒由基本关系式[-，