在较为成熟的钢筋混凝土破坏模型—— Nielsen模 型基础 上 ,根据 yonMises屈服 准则引入 了钢筋 的销栓作用 ,建 立起 钢筋均匀 分布 的混凝土构件 在拉 、压 、弯、剪 、扭 复合作 用下 的破坏统 一模 型 ,并 推导 出箱形截 面下的破 坏统 一表达式 。该 模 型由于考 虑了钢筋 销栓作用 ,使得计算结果更为接 近实际情况 。针对钢筋混凝 土箱形截面 的抗剪承载 力 ,将 该模型的理论 计 算结果与原 Nielsen模 型 、国 内外 规 范 计 算 方 法 和综 合 应 力 合 成 简 化 法 (SimplifiedMethodforCombinedStress—Resultants, SMCS)的抗剪承载力进 行 比较 ,验 证了该模 型有更好的精度 。 关键词 :钢筋混凝土 ;销栓作用 ;屈服准则 ;箱形 截面 中图分 类号 :TU375 文献标识码 :A 文章编号 :1008—1933(2011)01—0 1~O6 UIlified failurem 0del0n the reinforced concretem em berswith box secti0n LUO Huaxun.U U Xila (DepartmentofCivilEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai 20240,China) Abstract:Basedon theexistingreinforced concrete tin击edfailure mod e1— — Nielsen mod elan d yon Misesfailurecriterion,aunified failure modelon reinforced concrete members with distributed reinforcements underthe combined forces oftension。compression. bending.shearandtorsionwasformed by introducingthedowelactionofreinforcements. eunified failureexpressionsofboxsection membel~ werederived accordingtothenew mode1.n1e advantageofthismod elistoconsiderthedowelactionsofthereinforcements. whichmakesthecalculationresultsmore closetothepractical situations.Thetheoretical resultsofshearcapacitywere comparedwith Nielsen model,thecaleulationresultsinseveral design codesofconcrete structures,and alsowiththeSimplified Method forCombined Stress—Resultants(SMCS),whichhas verifiedbetteraccuracyofthepresentnew mode1. Key words:reinforced concrete;dowelaction;failur ecriterion;boxsection 0 引 言 我 国是 一个 多 地 震 国家 ,也 是 世 界 上遭 受 地 震 灾害最为严重的国家之一。而地震观测表明 ,引起 建筑结构破坏的 内力大 多不是单一 的,多是 由拉、 压、弯 、剪 、扭 多种 内力的不 同组合而引起。钢筋混 凝土结构在土木工程 中应用最为广泛 ,因而 ,合理地 分析钢筋混凝土构件在复杂受力状态下的强度和破 坏形态 ,对应付在突发地震灾害下结构抗倒塌是十 分重要 的 。 目前 的许 多 研 究 成 果 大 多 是 把 拉 、 压 、弯、扭、剪部分分开 ,没有充 分利用塑性力学、断 裂力学和组合材料力学 的一些最新研究 成果。例 如 ,以前 的钢筋模型一般不考虑销栓作用 ,不能从三 维的角度反映混凝土材料的破坏准则。又如,有的 方法虽然理论基础 比较完善 ,但计算过程十分繁琐 , 收稿 日期 :2010-08-02 作者简介 :骆华勋(1980一),男 ,浙江建德人 ,博 士研究生 ,研究 方 向 为钢筋混凝土破坏理论。 基金项 目:国家 自然科学基 金资助项 目(50378954);国家重点 基础 研究发展规划 (973)项 目(2002CB412709) E —m ail:luohuaxun@ 163.coin 甚至需要借助计算机进行大量 的迭代计算 ,这在工 程界缺乏同行的认 可,很难推广。一个成熟的研究 成果 在理论 上应 该 是 统 一 的 ,在表 达 形 式 上 应该 是 简单的 J。 本文借鉴了已有的钢筋均匀分布的混凝土板破 坏模型——Nielsen模型 ,用三维破坏面建立了一个 新的统一破坏模型 ,新模型的重点是引入 vonMises 屈服准则来考虑钢筋的销栓作用 ,在此基础上 ,推导 出钢筋均匀分布的混凝土板在拉 、压 、弯、剪、扭复合 作用下 的统一破坏模 型。与之前 的破坏模 型相 比, 该模型计算方法简单 ,结果直观 ,并且也符合实际情 况 。依照此模型 ,推导出钢筋均匀分布的箱形截面 的统一破坏表达式 ,并将新模型 的理论计算成果与 收集到的国内外计算箱形截面构件抗剪承载力的有 关方法进行了对 比分析 ,结论也验证 了新模 型的可 行性
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