钢筋混凝土板冲切破坏的基本理论研究

单向板在受到沿板宽方向的均布荷载时,其破坏形态类似于梁,相当于梁沿宽度方向的叠加。双向板在发生剪切破坏时其破坏形态相对而言比较复杂,通常形成冲切破坏。发生冲切破坏时,其应力处于三维应力状态。本文就钢筋混凝土板的冲切破坏作简要的阐述。     

冲跨比对钢筋混凝土板冲切强度的影响

通过改变对冲跨比有直接影响的加载板位置和加载板尺寸,选取集中荷载作用下3块钢筋混凝土双向板进行冲切试验,观察冲切破坏形态,分析加载荷载与中央挠度及钢筋应变的关系,研究加载板尺寸、加载位置对板冲切受力性能的影响。结合前期20块板的冲切破坏荷载,与规范公式计算结果进行对比,对中国、美国、英国和欧盟等规范公式中影响冲切强度的关键参数进行了探讨,尝试推导修正公式。结果表明:钢筋混凝土板冲切强度随着加载板尺寸的增大而增大,偏置荷载作用下试件的冲切强度大于中置荷载作用的冲切强度。相比较其他规范式,试验中所涉及23块板试件的试验值与修正公式计算值最为接近。     

钢纤维高强混凝土板冲切变形试验

通过对6块尺寸为1800mm×1800mm×150mm的钢纤维高强混凝土板的冲切试验,对混凝土强度等级和钢纤维体积率对板荷载-挠度曲线的影响进行研究。结果表明,钢筋钢纤维高强混凝土板冲切破坏之前的变形主要是弯曲变形,钢纤维的掺入提高了钢筋混凝土板的初裂荷载、刚度、延性和极限承载力。根据试验结果,引入刚度折减系数反映钢纤维对挠度变化的影响,从而建立适用于从加载到破坏的整个过程中的荷载与挠度的关系式。     

钢纤维高强混凝土冲切板的变形研究

通过钢纤维高强混凝土简支方板与圆板的冲切试验,得到板的荷载- 变形曲线及板面挠度分布图,认为板在冲切破坏之前发生的变形主要是弯曲变形,并对冲切板荷载- 挠度曲线的影响因素进行分析,为钢纤维高强混凝土在工程中的应用及冲切问题的深入研究提供试验依据     

钢筋混凝土板受冲切承载力对比分析

主要对比中国规范(GB 50010—2010)、欧洲规范(EN 1992-1-1:2004)和美国规范(ACI 318-08)中关于钢筋混凝土板受冲切承载力的规定,并通过算例和试验数据对比分析了混凝土强度、荷载面积形状与尺寸、纵筋配筋率、抗冲切钢筋布置对各国规范冲切承载力的影响。根据国内外423个钢筋混凝土板对称冲切试验结果,对各国规范冲切承载力计算值与试验值进行对比,由于欧洲规范考虑纵筋配筋率对承载力的影响,计算结果较为合理且数值最高,中国则最低。     

钢筋钢纤维高强混凝土板冲切承载力

通过对6块尺寸为1 800 mm×1 800 mm×150 mm钢纤维高强混凝土板的冲切试验,研究混凝土强度等级和钢纤维体积率对板冲切极限承载力的影响。结果表明:钢纤维高强混凝土板冲切破坏之前的变形主要是弯曲变形,钢纤维的掺入提高了钢筋混凝土板的冲切承载力。在试验结果的基础上,运用统一强度理论和塑性极限分析方法,建立钢筋钢纤维高强混凝土板冲切极限承载力的计算公式。     

钢筋混凝土圆板的冲切强度

本文对14块钢筋混凝土圆板进行了强度试验,其中11块发生冲切破坏。在对圆板冲切破坏形态作了较深入的研究之后,本文提出了一种圆板冲切破坏机构,根据这个破坏机构,用经典的塑性力学理论导出了钢筋混凝土圆板在均布荷载作用下的冲切强度计算公式,该公式的计算结果与试验值符合程度良好。     

平板柱头抗冲切数值模拟和试验评估

采用非线性有限元法,对钢筋混凝土板冲切破坏建模。提出1种模拟冲切破坏的分析程序。通过1个大比例尺的无抗剪钢筋的钢筋混凝土板的冲切破坏试验,说明该程序的有效性。通过一组参数分析,得出影响板抗冲切能力的关键因素。该程序用于模拟在伦敦帝国理工大学进行的大比例尺混合钢筋混凝土平板的冲切破坏响应。试件包括1个管状钢柱柱头和1个ACI318结构钢柱头。分析结果基本可以预估剪切柱头对抗剪承载力的贡献,并且能评估现行的钢柱头的可靠性。     

钢筋混凝土板冲切锥体比较分析研究

对钢筋混凝土无冲切筋板受冲切承载力计算及冲切计算周长um 的取值进行了比较分析 ,针对同一荷载值不同荷载作用面的冲切承载力计算中出现的不足现象 ,提出一个um 的取值方法 ,以修正不同作用面形状造成的计算结果矛盾现象。     

钢筋混凝土短梁刚度和变形的分析与计算

分析了钢筋混凝土简支短梁和连续短梁实测荷载 挠度曲线的特征 ,探讨了剪切效应和斜向开裂对钢筋混凝土短梁刚度和变形的影响 ,提出了考虑剪切效应和斜裂缝影响的钢筋混凝土短梁变形的计算公式 ,计算结果与试验结果符合较好     

柱截面形状对板柱节点受冲切性能影响的试验研究

我国《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）的板柱节点受冲切承载力计算公式考虑了柱截面形状的影响,但相关的试验研究十分有限,机理尚不明 确。为研究柱截面形状及纵筋配筋率对板柱节点受冲切性能的影响,完成了10个轴心荷载作用下的板柱节点冲切破坏试验。试验变量为柱截面形状（包括圆 形、六边形、方形和矩形截面）以及纵筋配筋率。通过试验获取了荷载-挠度曲线、破坏形态、钢筋和混凝土的应变分布。采用专门设计制作的应变测杆, 得到了板柱节点内部裂缝发展过程。结合试验结果和已有试验数据进行分析,结果表明：柱截面形状对受冲切承载力的不利影响的根本原因是冲切截面计算 周长与板截面有效高度的比值增大导致的应力集中现象;现行《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）假定的冲切锥面倾角以及圆柱板柱节点的受冲切 承载力计算方法存在不合理之处;板内斜裂缝首先在靠近柱头的中上部区域形成,冲切破坏呈现剪切劈裂的特点。     

钢筋混凝土叠合双向板受冲切性能试验研究

通过对 13块四边简支叠合双向板在集中荷载作用下的受冲切试验研究 ,分析了试验板的受力工作机理、裂缝、钢筋应变、支座反力特性和板的破坏形态。试验结果表明 :在集中荷载作用下 ,四边简支钢筋混凝土叠合双向板的破坏形态均为无预兆的脆性冲切破坏。据此 ,给出了相应的叠合双向板受冲切承载力建议计算方法     

香蕉纤维加固钢筋混凝土板爆炸作用下动力响应数值模拟研究

运用ABAQUS非线性有限元软件,首先验证了考虑高应变率相关的JH2本构可用来模拟爆炸荷载作用下混凝土的动力响应,然后建立RC板及香蕉纤维防护材料的三维有限元模型,使用COMWEP算法对比分析普通钢筋混凝土板和外贴香蕉纤维的RC板在爆炸冲击荷载作用下的动力响应特性,探究香蕉纤维在爆炸荷载作用下对于钢筋混凝土板的防护机理,分析香蕉纤维复合材料层数、香蕉纤维外贴形式对RC板的动态响应的影响,模拟结果表明,香蕉纤维可增强钢筋混凝土结构的整体性。香蕉纤维的加固使混凝土由冲切破坏变为弯曲变形。降低了爆炸冲击波对混凝土损伤。不同贴片形式的香蕉纤维对RC板的影响具有差异性,中间十字型的加固效果最好、条形分布防护效果次之、中间镂空的防护效果最差。研究结果可以为复合材料加固RC结构提供参考依据。     

结构设计新规范讲座 第三十八讲 受冲切承载力计算(一)

钢筋混凝土双向板在受到集中反力或局部荷载作用下,需要对板进行受冲切承载力的计算。这种情况在实际工程中经常遇到,例如无梁楼盖、柱下基础、桩基承台等,都需要作板的受冲切承载力验算。钢筋混凝土板在集中反力或局部荷载作用下的破坏有两种可能;(一)对高跨比较小或配筋率较低的板,一般发生弯曲破坏。(二)对高跨比较大或配筋率较高的板,一般发生冲切破坏。对于前者,我们在过去介绍受弯构件承载力计算时,已作     

钢筋局部钢纤维高强混凝土板冲切挠度计算

根据钢筋局部钢纤维高强混凝土冲切板的试验结果,讨论了钢纤维体积率、钢纤维掺加范围和混凝土强度对试验板冲切变形的影响,建立了试验板开裂荷载及荷载—挠度曲线上升段挠度计算公式,并进行了数值计算.结果表明,钢纤维的掺入对钢筋高强混凝土板冲切变形性能的改善比较显著;试验板挠度计算值与试验值吻合较好.     

梁板式筏形基础冲切性能的有限元分析

利用ADINA有限元软件对单跨梁板式筏形基础进行了冲切模拟和非线性分析,得出了筏板基础的裂缝、变形及地基反力分布.结果表明:在小荷载情况下,筏板的地基反力分布比较均匀,随着荷载的增加,筏板的地基反力呈非线性分布并且主要集中在肋梁及其周围2.5倍板厚的范围内;板格及肋梁都出现了反向弯曲的现象;冲切验算时考虑了板格冲切破坏模式和节点破坏模式2种情况,并取两者的最不利值作为筏板的冲切承载力.数值模拟结果为筏板结构设计和试验研究提供了理论依据.     

复合材料梯形波纹夹芯板的挠度分析

考虑剪切变形的影响,研究了复合材料波纹夹芯板均布荷载下的挠度。将复合材料波纹夹芯板等效为等刚度等尺寸的均质板,应用初等梁理论计算了考虑剪切变形的波纹夹层板的挠度。作为一个算例,应用所建立的模型计算了波纹夹芯板悬臂梁结构在均布荷载下的挠度,与有限元模拟得到的结果进行比较,验证本文模型的可行性,并讨论了剪切变形对挠度的影响。     

工程建设技术标准动态——钢筋混凝土板冲切锥体比较分析研究

对钢筋混凝土无冲切筋板受冲切承载力计算及冲切计算周长um的取值进行了比较分析，针对同一荷载值不同荷载作用面的冲击载力计算中出现的不足现象，提出一个um的以值方法，以修正不同作用面形状造成的计算结果矛盾现象。     

钢筋混凝土板冲切公式比较分析研究

对钢筋混凝土无冲切筋板抗冲切承载力计算公式及冲切计算周长um的取值进行了比较分析，针对同一荷载值不同荷载作用面的冲切承载力计算中出现的不足之处，提出了um，的一种改进取值方法，以修正不同作用面形状造成计算结果矛盾的现象。     

钢纤维高强混凝土方形冲切板的变形与强度

通过试验 ,研究钢纤维高强混凝土方形冲切板的变形和强度性能 ,认为板在冲切破坏之前发生的变形主要是弯曲变形 ,该变形反映了板在各个受力阶段的抗弯性能 ,也在很大程度上直接影响着冲切锥面上的应力分布和板面钢筋的抗冲切能力。对方形冲切板在各个受力阶段的挠度进行了计算 ,并在分析试验结果的基础上 ,建立了考虑受弯变形的冲切破坏机构 ,提出板的极限强度由冲切锥抗冲切力和板的部分抗弯能力组成。对冲切板变形和强度的计算结果与实测值吻合良好。