钢筋混凝土板柱连接结构抗冲切性能的研究与分析

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钢筋混凝土板柱连接结构具有结构简单、传力路径短捷、充分利用净高空间、经济实用以及良好的适应性和可变性等优点,因此这种结构在实际工程中的运用也越来越广泛。但是研究发现,这种结构在板柱节点处会处于空间受剪的复杂应力中,导致板的局部被“冲”出,发生冲切破坏。冲切破坏是一种毫无预兆的脆性破坏,对建筑物造成非常严重的损失,有时甚至由于冲切破坏的连锁反应而造成建筑物整体的坍塌。因此,对钢筋混凝土板抗冲切性能的研究就显得非常重要。对钢筋混凝土板抗冲切性能的研究已经进行了一百多年,取得了大量的研究成果,但是由于问题本身的复杂性,至今为止仍未形成一个系统、完整的分析方法。本文在以往大量试验研究的基础上,分析总结了钢筋混凝土板的抗冲切性能,主要工作如下:1.通过对大量板受集中荷载的试验资料的分析研究,总结了钢筋混凝土板的剪切、冲切破坏的作用机理、破坏形态和计算方法,并将冲切破坏和剪切破坏在破坏形态和作用机理等方面进行了对比研究。2.对已有的钢筋混凝土板冲剪试验资料进行研究分析,归纳出各种因素对钢筋混凝土板冲剪强度的影响。包括:混凝土强度和组成、几何尺寸、板的纵横向钢筋配筋率、边界约束条件等等。3.通过对钢筋混凝土板的冲剪破坏试验的研究分析,综合分析回归出钢筋混凝土板冲剪强度的建议计算公式。该公式与试验结果吻合度较好,可以有效地运用于实际工程中。4.利用ANSYS有限元模拟软件对一组试件进行模拟分析,得到破坏过程中的应力、应变、位移等数据,模拟结果与试验结果离散性较小,吻合度较高。实践证明可以用ANSYS软件来模拟钢筋混凝土板的冲切破坏。由于其方便有效,可将非线性有限元模拟方法有效用于指导工程实践。
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