【摘 要】
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由于钢筋混凝土无梁楼盖具有结构简单、造价低廉等优点,在商业和住宅建筑中得到了较广泛的应用。然而,由于RC板柱节点易发生脆性冲切破坏,且容易导致整个结构的坍塌失效。为
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由于钢筋混凝土无梁楼盖具有结构简单、造价低廉等优点,在商业和住宅建筑中得到了较广泛的应用。然而,由于RC板柱节点易发生脆性冲切破坏,且容易导致整个结构的坍塌失效。为提高RC板柱节点的承载力和变形性能,目前常采取配置箍筋、弯起钢筋、锚栓等抗冲切措施,但这些抗冲切措施对提高板柱节点的抗冲切性能有限,因此研发更优越的新型抗冲切措施对提高此类结构的安全性具有重要的理论意义和工程实用价值。本文首先针对受冲切承载力计算方法不统一且差别大等原因,系统分析了中国、美国、欧洲、日本、加拿大、英国等现行设计规范中混凝土板柱节点受冲切承载力计算模式的不定性,采用K-S检验法对比各国规范中RC板柱节点冲切承载力与试验数据的偏离程度,确定各模型计算模式不定性的概率统计信息。结果表明:欧洲和日本规范模型的计算精度较高。以有效提升板柱节点的抗冲切性能为目的,提出了由纵向弦杆和斜腹杆焊接而成的空间钢桁架作为新型抗冲切措施,采用ABAQUS有限元软件,研究了内置钢桁架RC板柱节点在竖向荷载作用下的抗冲切性能,分析了其破坏模式、钢桁架、混凝土、受拉钢筋应力等,揭示内置钢桁架板柱节点的冲切破坏机理,深入分析了钢桁架构造形式等参数对抗冲切性能的影响。结果表明:内置钢桁架的腹杆截面尺寸可有效提升板柱节点的受冲切承载力和抗冲切性能,腹杆可限制裂缝的开展,加强裂缝处混凝土的骨料咬合作用。论文系统阐述了近年来国内外学者根据不同理论背景提出的板受冲切承载力计算方法,分析混凝土强度、配筋率、板有效高度、柱边长、纵筋屈服强度等主要因素对板冲切承载力的影响,结果表明:临界剪切裂缝理论推导缜密,计算精度较高,是受冲切承载力计算的较理想模型。进而基于临界剪切裂缝理论模型,结合有限元模拟分析,经严密推导建立了内置型钢桁架混凝土板柱节点受冲切承载力的计算模型和简化实用计算方法,该方法可较准确计算腹杆在不同工况下的应力,受冲切承载力计算结果与试验数据吻合较好,对指导工程实际有较好的参考价值。
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