一种新的钢筋混凝土偏压构件承载力计算方法

GB 50010—2002《混凝土结构设计规范》（以下简称＂规范＂）关于偏压构件的Mu-Nu相关性曲线是由大小偏心两段相关性曲线组成的,两段曲线在界限处不能很好的连续过渡,出现尖点。小偏心段在接近轴压状态时不具有连续性,与轴心受压极限承载力公式存在矛盾,导致规范Mu-Nu曲线存在一块不安全区域。针对《规范》的不合理性,...     

钢筋混凝土构件在压、拉弯剪共同作用下的强度包络图研究

试验表明,钢筋混凝土构件在压(拉)弯剪共同作用下,各种受力状态下的强度是相关的。为了反应构件在压弯剪和拉弯剪共同作用下各强度之间的相关性,该文以压(拉)弯相关性为基础,通过引入剪力项,推导出钢筋混凝土构件在压(拉)弯剪复合受力下的强度相关性公式,公式同时能够分别体现各种两两受力状态的强度相关性,并且与试验数据拟合良好,能够较真实地反映构件的受力状态。同时,以强度相关性公式为基础,绘制出了压(拉)弯剪强度包络图,并以该强度相关性公式和包络图为基础制定钢筋混凝土构件在压(拉)弯剪作用下的损伤标准,最终为结构抗倒塌研究中的构件抽离提供依据。     

拉-弯-剪复合受力混凝土构件的承载力计算研究

试验研究表明,复合受力状态下的钢筋混凝土构件的抗拉、抗弯、抗剪强度是相关的。以拉弯相关性、弯剪相关性为基础,根据截面满足的平衡条件,分别推导出矩形截面钢筋混凝土构件在小偏拉、剪力共同作用和大偏拉、剪力共同作用下考虑拉-弯-剪三者相关性的承载力验算式。通过对比试验数据,考虑拉-弯-剪相关性的构件承载力验算方法计算的结果与试验数据符合良好。从安全角度考虑,建议进一步修正GB 50010—2010《混凝土设计规范》中关于拉-弯-剪构件设计方法。     

弯剪共同作用下钢筋混凝土梁承载力计算方法的研究

国内外大量实验现象表明,钢筋混凝土梁在受到弯矩和剪力共同作用的情况下,其抗弯承载力和抗剪承载力具有相关性。GB50010-2002《混凝土结构设计规范》(以下简称“规范”)关于梁的设计方法并未考虑两者的相关性。分析表明:在弯剪共同作用下,按《规范》设计的钢筋混凝土梁的可靠指标不能满足GB50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》的要求。通过对现有试验数据进行分析,该文提出了基于四分之一圆弧模型的建议修正公式和相应的计算方法。修正公式能很好的体现梁抗弯承载力和抗剪承载力之间的相关性,具有明确的物理意义。对修正公式和《规范》公式进行配筋计算和可靠度分析,结果表明:考虑弯剪相关性的修正公式相比《规范》公式,计算模式准确,可靠指标接近《统一标准》的要求。     

对钢筋混凝土弯扭构件承载力计算公式的修正

GB50010-2002《混凝土结构设计规范》(以下简称“规范”)分别按纯弯和纯扭进行弯扭构件承载力计算。基于国内外大量试验数据的分析表明,该设计计算方法与试验结论相矛盾,未能正确反映构件的受力状态,使得计算值与试验数据拟合较差且偏于不安全,可靠指标偏低,不能满足GB50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》(以下简称《统一标准》)的要求,配筋需要较大幅度地提高。通过对现有试验数据的分析,给出了基于1/4圆弧模型的建议修正公式和其相应的计算方法,该公式考虑了构件的整体受力相关性,具有明确的物理意义,配筋能返回公式验算。分析结果表明:该文建议的修正公式比规范公式的计算模式准确,可靠指标满足《统一标准》的要求。     

钢筋混凝土剪扭构件承载力可靠度分析

对GB50010-2002《混凝土结构设计规范》(以下简称“规范”)剪扭构件承载力计算公式以及黄靓建议的公式进行了可靠度对比分析。结果表明,对于安全等级为二级的剪扭构件,当发生脆性的剪型破坏时,规范公式的受剪可靠指标和受扭可靠指标均值分别为3.23 和3.25,不能满足GB50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》(以下简称《统一标准》)3.7 的要求;当发生延性的扭型破坏时,规范公式的受剪可靠指标和受扭可靠指标分别为4.02 和2.88,亦不能满足3.2 的可靠指标要求;随着扭剪比的变化,规范公式的可靠指标变化幅度较大,受扭和受剪可靠指标之间相差较大,出现不平衡现象。黄靓建议的公式的可靠指标比规范公式高,对于两种破坏类型,可靠指标都在3.6 附近,并克服了规范公式可靠指标不平衡的缺点,但对于剪型破坏亦不满足《统一标准》3.7 的可靠指标要求。对此,该文把黄靓等人的直线模型再次缩进,提出钢筋混凝土剪扭构件修正公式并作了可靠度分析,结果表明该文修正公式的可靠指标均值在3.75 附近,能满足《统一标准》的要求。     

深圳某证券公司总部大楼特殊外框的设计与分析

深圳某证券公司总部大楼结构高度为201.4m,采用钢框架-混凝土核心筒结构体系,属于超B级复杂超高层超限结构.本塔楼结构南北立面设置全楼贯通的空腔,造成了外框梁的局部缺失.对该结构在水平和竖向荷载作用下受力机制进行深入研究.结果 表明:论证了在外框有所削弱的情况下结构抗侧性能仍能满足设计要求;同时南北立面带空腔的框架在竖向荷载作用下具有足够的安全度,变形也在合理范围内.采用LS-DYNA软件对结构进行大震动力弹塑性时程分析,结果表明,在罕遇地震作用下结构各构件的抗震性能满足性能目标,结构整体能够满足"大震不倒"的要求,并对局部构件进行了合理的加强,确保结构具有更好的抗震及抗风性能.     

对钢筋混凝土偏压构件承载力计算公式的修正建议

GB50010-2002《混凝土结构设计规范》(以下简称《规范》)计算偏心受压构件正截面承载力时需要判断大小偏心,计算步骤较繁琐,计算公式存在缺陷。针对《规范》的不合理性提出了一个统一纯弯-偏压-轴压三种受力状态的计算公式,统一公式具有明确的物理意义,并且与试验数据拟合较好。利用统一公式计算对称配筋偏压构件时可取消大小偏心判断,计算所得的钢筋面积能返回统一公式验算。规范公式的偏压构件承载力Mu-Nu相关曲线在大小偏心交界处会出现尖点,小偏心段不能很好地与轴压点衔接;统一公式的Mu-Nu曲线是一条连续光滑的曲线,曲线连接了纯弯、偏压、轴压三个受力状态,具有明确的物理意义。统一曲线与规范曲线可以较好地吻合。比较统一公式与规范公式计算所得的钢筋面积,结果表明规范公式的小偏心受压和轴压的配筋存在突变,而在接近轴压点时小偏心计算较轴压公式偏不安全,而统一公式的配筋计算具有较好的过渡性,并且计算精度满足工程的要求,可靠指标满足GB50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》的要求。