弯矩,剪力,扭矩同时作用下的构件配筋设计

本文结合设计实例，试从受纯扭构件着手，用概率极限状态设计法进行弯、剪、扭同时作用下的构件配筋设计，并给出一种矩形截面变弯构件承载力计算框图及矩形截面受弯、剪、扭共同作用下的承载力计算框图。     

结构设计新规范讲座 第三十二讲——工形截面偏心受压构件承载力计算(上)

工形(包括T形、形)截面偏心受压构件承载力计算基本上和矩形截面的构件相似,因为前者是由好几个矩形截面组合而成。求工形截面偏心受压构件承载力计算的基本公式,其原则仍是: (一)基本假定同矩形截面构件。 (二)受压区翼缘的计算宽度b_f’的取值同T形截面受弯构件b_f’(见本刊1991年第1期第34页表1)。 (三)偏心距增大系数η仍用下式求得,     

矩形截面框架柱双向受剪承载力研究

GB50010-200x《混凝土结构设计规范》(征求意见稿)对矩形截面钢筋混凝土框架柱双向受剪承载力计算公式进行了修正,修定后的公式仅对由混凝土提供的双向受剪承载力进行了折减。本文通过7根加载角度不同的矩形截面框架柱在斜向水平荷载作用下的受剪承载力试验,探讨修订公式计算矩形截面框架柱双向受剪承载力的可行性,试验结果和计算值的对比表明,修正后的公式可以安全计算矩形截面框架柱双向受剪承载力,而且具有一定的精度。     

几种钢筋混凝土梁抗剪加固方法及比较

钢筋混凝土梁的设计往往要进行斜截面受剪承载力计算,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)提供的矩形、T形和I形截面配箍筋梁斜截面受剪承载力计算公式为:Vcs≤0.7ftbh0+1.25fyvAsvsh0(1)其中:Vcs——构件斜截面混凝土和箍筋的受剪承载力设计值;ft——混凝土轴心抗拉强度设计值;b、h0——梁的截面宽度和有效高度;fyv——箍筋抗拉强度设计值;Asv——每一箍筋的全部截面面积;s——箍筋间距。在集中荷载作用下,公式(1)可改为:起主度剪到承破性承加入Vcs≤1.75λ+1ftbh0+fyvAsvsh0(2)其中:λ——计算截面的剪跨比。当梁内有弯起钢筋时,应…     

关于建立拉/压弯剪扭统一计算公式的讨论

钢筋混凝土构件在拉/压弯剪扭的不同内力组合下,目前还没有一种可以被普遍接受的统一破坏理论。理论上长期不完善,直接影响到钢筋混凝土结构在各种复杂组合荷载下(特别是灾害荷载下)的强度计算。GB50010-2002《混凝土结构设计规范》[1]用试验数据回归的方法给出压弯剪扭组合受力下的剪扭承载力计算公式,但缺少拉弯剪扭的承载力计算公式。目前的修订工作是在2002版基础上加以改进,力图增加拉弯剪扭组合情况的承载力计算。作者基于近期的研究认为,钢筋混凝土构件在拉/压弯剪扭共同作用下的统一的计算公式实际上并没有解决,尽管根据目前的认识水平,新规范中构件承载力计算主要还是依靠试验数据回归,但是其基本内涵应该尽可能准确地反映构件破坏的机理,表达形式应该简明。这一点应该引起规范修订足够的重视。本文将以建立钢筋混凝土普通矩形截面构件在拉/压弯剪扭组合受力状态下的承载力公式为例,说明这个问题,以供今后进一步修改规范时参考。     

钢筋混凝土受弯构件正截面弯剪承载力计算方法

在我国现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)中,受弯矩、剪力共同作用的钢筋混凝土构件的承载力,是按受弯承载力和受剪承载力分别计算的,而截面上实际是弯矩和剪力共同作用的复合受力状态。为此,本文基于混凝土剪压强度理论和截面极限平衡原理,提出综合考虑弯矩、剪力共同作用的受弯构件正截面弯剪承载力计算实用方法。计算结果表明,在受弯构件正截面承载力计算中考虑剪力作用影响后,按现行规范计算的受拉纵筋将出现一定程度不足,建议在承受较大剪力作用的钢筋混凝土受弯构件设计中适当增加纵向配筋。     

中美规范钢筋混凝土构件剪扭承载力计算公式对比

针对钢筋混凝土剪扭构件,从承载力计算公式、计算结果等方面,对我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)和美国ACI318M-11规范进行分析对比,并对截面限制条件和箍筋最小配筋率进行比较。美国规范受剪扭承载力计算公式统一、简明,计算值与我国规范计算下限值接近,安全储备高于我国规范。我国规范剪扭承载力计算较为繁琐,有必要进一步简化和完善。     

混凝土梯形构件正截面受弯承载力计算方法

根据文献 [1]矩形构件正截面受弯承载力计算公式及其纵向受拉钢筋截面面积计算方法 ,推导出了混凝土梯形构件正截面受弯承载力计算公式及其纵向受拉钢筋截面面积计算方法 ,并将其受弯承载力计算系数制成了表格 ,可供大家设计梯形梁时使用     

钢筋混凝土构件受扭承载力对比分析

对中国、美国和欧洲规范中钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力和最小配筋率要求进行了对比,并基于各国钢筋混凝土纯扭构件受扭承载力的试验结果对受扭承载力进行可靠度分析,最后对各规范中弯剪扭共同作用下的钢筋混凝土构件的配筋计算方法、最小配箍率和截面限制条件进行了研究。结果表明:对于纯扭构件,中国规范的受扭承载力由钢筋和混凝土受扭2个部分组成,美国和欧洲规范仅考虑钢筋受扭;对于纯扭构件的最小配箍率,美国规范最大,中国规范最小,欧洲规范居中;对于纯扭构件受扭时的可靠指标,在恒荷载与活荷载组合情况下,按中国规范计算的最大,欧洲规范居中,美国规范最小;在恒荷载与风荷载组合情况下,中国、美国和欧洲规范较为接近;对于弯剪扭共同作用下的钢筋混凝土构件,按美国和欧洲规范计算配筋要比中国规范保守,中国、美国和欧洲规范的剪扭相关曲线均接近1/4圆,中国和欧洲规范中的剪扭构件最小配箍率较为接近,大于美国规范。     

钢筋混凝土箱形截面剪-扭构件的最小配筋率

从受剪和受纯扭构件最小配筋率入手 ,通过理论分析 ,给出了箱形截面剪 扭构件最小配筋率计算公式 ,并与实芯截面和规范GB5 0 0 1 0— 2 0 0 2计算公式进行了比较。理论分析表明 ,箱形截面剪 扭构件最小受扭纵筋配筋率宜计及箱形截面的特性。在未作进一步研究前 ,可偏安全地取与实芯截面相同     

低周反复荷载作用下PVC-CFRP管钢筋混凝土柱受剪承载力分析

为研究PVC-CFRP管钢筋混凝土柱的受剪性能,在已完成的8根PVC-CFRP管钢筋混凝土柱和2根PVC管钢筋混凝土柱的低周反复荷载试验基础上,考虑轴压比、剪跨比、CFRP条带环箍间距对PVC-CFRP管钢筋混凝土柱受剪承载力的影响,选择CFRP布、PVC管、核心混凝土和钢筋的应力-应变关系模型,将圆形截面等效为矩形截面。利用桁架-拱模型对PVC-CFRP管钢筋混凝土柱的受剪机理进行分析,提出PVC-CFRP管钢筋混凝土柱受剪承载力计算公式。考虑低周反复荷载作用对构件受剪承载力的影响,引入位移延性系数,给出了低周反复荷载作用下PVC-CFRP管钢筋混凝土柱受剪承载力的设计公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

剪力作用下钢筋混凝土大尺寸无腹筋构件安全性研究

结合一钢筋混凝土厚板桥梁的剪切破坏实例,对GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》的无腹筋构件受剪计算公式的安全性进行了分析。根据完成的截面高度为500~1200mm大尺寸梁的剪切试验结果及收集的其他文献的大尺寸梁和厚板试验数据对规范公式进行了验证,分析了最小配箍率和纵向分布钢筋对构件受剪承载力的影响。结果表明,无腹筋梁存在明显的尺寸效应,规范公式虽然引入了截面高度影响系数,但尚不能充分考虑截面高度对受剪承载力的影响;规范公式对纵筋配筋率较低且截面高度大于1000 mm的小剪跨比构件(a/h0<2.0)以及纵筋配筋率小于1.00%和截面高度大于1000 mm的大剪跨比构件(a/h0≥2.0)计算偏于不安全;规范规定的最小配箍率能够有效避免大尺寸构件发生剪切破坏,而配置纵向分布钢筋则不能有效避免截面高度大于1000 mm的无腹筋构件的剪切破坏。     

考虑边缘构件剪力墙抗震抗剪承载力计算

采用有限元程序VecTor2对矩形截面剪力墙、带端柱剪力墙和带翼缘剪力墙试件进行模拟试验对比,验证应用有限元程序VecTor2分析跨高比1. 0～1. 5的各种截面形式剪力墙构件抗震抗剪承载力的可行性。在此基础上,通过VecTor2软件对带端柱、带翼墙截面剪力墙抗剪承载力进行参数分析。分析结果与收集到的试验结果表明:在剪跨比为1和1. 5时,与矩形截面剪力墙相比,随着边缘构件的截面面积以及纵筋配筋率的增大,带边缘构件剪力墙的抗震抗剪承载力相应增加。利用收集到的国内外试验结果以及有限元分析结果,以边缘构件相对面积与纵筋率为变量,对带端柱以及带翼缘剪力墙的抗剪承载力进行了非线性回归分析,分别得到在具有95%保证率,针对带端柱和带翼缘剪力墙抗剪承载力计算式的修正系数算式。     

框架柱双向受剪承载力计算方法比较

结合7根不等肢配箍矩形截面钢筋混凝土框架柱双向受剪承载力试验数据,综合比较和评价3种计算不等肢配箍矩形截面框架柱双向受剪承载力计算方法。将三者计算值与试验结果对比,表明运用上述3种方法计算矩形截面框架柱双向受剪承载力均偏于安全,其中三折线简化法所计算的受剪承载力更接近试验值。     

钢筋混凝土矩形受扭构件承载力设计的计算方法

现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)规定,钢筋混凝土矩形受扭构件承载力计算一般采用“叠加法”进行,在一定程度上忽视了构件材料强度以及弯矩大小对构件破坏的影响。为了保证结构安全性能又能节约经济,建议在钢筋混凝土矩形受扭构件承载力设计时,应充分考虑构件材料强度的变化影响,不论构件在多大的弯矩、剪力和扭矩作用下,都须以满足受弯承载力为主,相应再考虑构件扭矩的作用。     

FRP筋混凝土深受弯构件受剪承载力计算修正方法

针对FRP筋混凝土深受弯构件,为了建立可以考虑多因素影响及尺寸效应的受剪承载力计算方法,搜集国内外相关文献,整理得到316组FRP筋混凝土深受弯构件的受剪承载力试验数据。采用灰色关联度分析法分析相关因素(梁截面高度、剪跨比、跨高比、配筋率等)对FRP筋混凝土深受弯构件受剪承载力影响的重要程度,定量揭示各因素对受剪承载力的影响规律。研究结果表明：梁截面高度、纵筋率、剪跨比、跨高比及腹筋率等是影响FRP筋混凝土深受弯构件受剪承载力的重要因素。通过对试验数据的回归分析,提出了尺寸效应、纵筋率、剪跨比和跨高比修正系数及腹筋安全系数,建立了可以考虑多因素影响的FRP筋混凝土深受弯构件受剪承载力的计算方法。通过受剪承载力计算值与试验值的对比,验证了计算公式的合理性及准确性。     

对混凝土构件弯剪扭承载力计算的探讨

主要讨论了在混凝土构件矩形截面弯剪扭承载力计算中与一般弯剪计算在特点上的不同之处，探讨了由于其相关性的存在而产生的承载力与外荷载有关的特性，分析了在不同内力组合下的ζ的取值及配筋情况并得出一般性结论。     

梁钢筋代换的抗弯和抗剪承载力验算

梁钢筋代换,除了钢筋的截面强度满足原设计要求外,有时还需验算钢筋代换后梁的抗弯和抗剪承载力(强度)是否满足原设计要求,以下简介验算方法。1.钢筋代换抗弯承载力验算钢筋代换时,如果钢筋直径加大或根数增多,需要增加排数,从而会使构件截面的有效高度h0相应减小,截面强度降低,不能满足原设计抗弯强度要求。此时应对代换后的截面强度进行复核,如果不能满足要求,应稍加配筋,予以弥补,使与原设计抗弯强度相当。对常用矩形截面的受弯构件,可按以下方法复核截面强度。由钢筋混凝土结构计算可知,矩形截面所能承受的设计弯矩Mu为:Mu=Asfy(h0-As…     

混凝土结构加固设计程序

内容:混凝土结构加固设计计算软件,它适用的加固方法有加大截面法、外包钢法、预应力拉杆、预应力撑杆加固法、粘钢加固法、增设支点加固法等国内外常用的加固方法。计算的构件类型有受弯构件、轴心受压构件、偏心受压构件。主要计算内容有: (1)、混凝土结构或构件加固前和加固后正截面受弯、受压承载力、斜截面受剪承载力; (2)、采用预应力拉杆、预应力撑杆加固的构件加固配筋计算和拉变形量的计算; (3)、增设支点加固的构件内力分析及截面设计计算。软件计算中通过引入截面组合系数     

学习《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)的浅见

本文在学习新规范的基础上,仅从平截面假定、裂缝宽度、混凝土压应力图形、双筋梁经济配筋概念、剪扭作用下混凝土受扭承载力降低系数、高强混凝土构件和计算公式的取值等7个方面的问题,提出粗浅意见,以供同行参考。