基于有限元的钢筋混凝土不等肢宽肢Z形柱的抗剪性能研究

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随着我国《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ149-2006)的颁布与施行,异形柱结构的应用得到了更进一步的推广。但是规范还不很完善,Z形截面柱并未纳入该规范。主要原因在于Z形截面柱的相关试验及理论研究还不完善。对Z形截面柱的研究不仅出于工程设计的需要,也能为规范的完善提供一定的参考。因此,研究Z形截面柱有着重要的实际价值和理论意义。所谓不等肢宽肢Z形柱,是指腹板两端的翼缘尺寸不相等或者是翼缘总尺寸B与腹板尺寸H的比值不等于1的,且腹板肢宽厚比大于4的Z形截面柱。当腹板的肢宽厚较小时,翼缘尺寸相对较小,因此并未纳入研究对象。本文主要从翼缘尺寸方面研究了腹板肢宽厚比为5:1的不等肢宽肢Z形截面柱的抗剪承载力,并为工程设计提供一些建议。本文进行的工作主要有:(1)、介绍了钢筋混凝土柱的抗剪机理,并采用非线性有限元方法分析了钢筋混凝土不等肢宽肢Z形柱。得出构件的正截面在不同荷载角、剪跨比、配筋率等情况下,弹性阶段时平截面假定具有适用性的结论,为工程设计提供一定的理论依据。(2)、针对宽肢Z形截面柱不同的不等肢截面形式,对两个工程轴方向的28个加载模型进行分析。研究了相同高度时构件的破坏形式,给出翼缘尺寸对构件剪承载力及延性的影响。为不等肢Z形截面柱的下一步试验研究奠定了一定的基础。(3)、根据已有的研究成果结合本文的研究结论,为不等肢Z形截面柱的抗剪设计提供工程建议。
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