梯形截面受弯构件承载性能研究

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地基基础设计作为建筑结构设计的重要组成部分,合理的基础设计不但能给上部结构提供安全保障,同时也可以节约工程造价和缩短工期。现行地基规范关于钢筋混凝土独立基础的配筋计算,存在一些不明确之处,本文主要是从独立基础的配筋引发思考,将其简化为梯形截面钢筋混凝土梁后,研究梯形截面受弯构件的承载性能。而在实际工程中,有时也会因需要而采用梯形截面的钢筋混凝土梁,但《混凝土结构设计规范》并没有给出梯形截面梁承载力计算公式。设计者都是根据基本理论并做一些假定来进行近似计算的。而这些计算结果有时偏于保守,有时偏于不安全。本文以截面高度和面积相同而侧边倾角(底角)不同的钢筋混凝土梯形(矩形)截面梁为研究对象,针对其抗弯承载力以及抗弯承载力与截面形状变化的关系展开研究,主要研究内容有:(1)通过设计三组底角不同截面高度和面积相同的钢筋混凝土梯形截面梁进行加载试验,将试验结果进行比较、分析,得出梯形截面梁的抗弯承载力与截面底角大小的关系。(2)通过对试验得到的各组混凝土梁的承载力和加载过程中不同位置的钢筋、混凝土的应变变化分析,得出梯形截面梁的截面应变不同于矩形截面梁,某些位置存在应变滞后的现象。(3)通过建立钢筋混凝土梯形(矩形)截面梁有限元模型,进行数值模拟静载试验,得出数值模拟结果与室内试验结果接近。在此前提下,模拟研究截面底角30°组梯形截面梁的承载性能。(4)根据试验和理论分析,提出了梯形截面混凝土受弯构件的抗弯承载力计算公式。(5)用本文推导出的公式,对工程实例进行配筋计算,并与传统计算方法算得的结果进行比较。
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