钢筋混凝土板柱节点冲切破坏试验研究

摘要

随着社会进步，人们开始对室内空间提出更高的要求，一些传统结构形式已经无法满足人们需要。钢筋混凝土板柱结构的出现，给人们提供更为广阔的室内空间，但同时由于其传力路径及受力特点不同于传统结构形式，研究其破坏形态十分必要。大量学者对影响板柱节点抗冲切承载力的诸多参数进行研究，但目前对于其中较为重要的配筋率和混凝土强度参数仍然存在很大分歧，特别是随着高强混凝土的广泛应用，许多设计方法已经不能够很好的反应出这些参数对板柱节点抗冲切承载力的影响。
　　因此，许多学者曾提出各种类型的强度理论计算模型，比如，刚塑性模型、基于双向板转角的临界斜裂缝理论、基于截面应变的抗剪强度模型及基于圆锥壳模型的计算方法等等。由于各种模型基于不同假设，给出不同计算方法，分析计算过程较为繁琐复杂，国际上一直没有比较统一的理论分析方法，因此许多国家的设计规范采用的是半经验性的公式，其计算结果有一定的离散性，也缺乏有力的理论依据。本文进行了5块钢筋混凝土板柱节点冲切破坏试验，观察试验板破坏现象、板受拉区裂缝状态、荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线及板斜裂缝开展情况，同时引用同系列试验的4块试验板的试验结果比较不同混凝土强度(C30、C50、C70)、纵向钢筋配筋率(0.86％、1.28%、1.73%)试件破坏模式的差异，特别是高强混凝土板破坏特点及受冲切性能。
　　本文采用简化的刚塑性理论、基于转角的临界斜裂缝理论的计算方法、基于截面应变的抗剪强度理论和基于圆锥壳理论的Carl Erik Broms计算方法分别对本系列试验5块试验板和引用的4块试验板的抗冲切承载力进行计算，并与试验实测值比较；又采用T. Ying、易伟建和H.M. Elsanadedy提出的统计公式对这9块试验板进行计算对比；同时采用ACI318-11规范、EC2-2004规范以、fib Model Code2010规范和GB50010-2010规范对这9块试验板抗冲切承载力进行计算分析；最后计算与本试验板尺寸、配筋及混凝土强度相近的52块试验板，比较各种计算方法的不同及计算结果的准确度和离散程度。

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第1章 绪 论

1.1选题背景及意义

1.2钢筋混凝土板柱节点抗冲切承载力的实验研究概况

1.3钢筋混凝土板抗冲切理论研究概况

1.4各国规范对钢筋混凝土板抗冲切承载力的计算方法

1.5本文的研究目的及内容

第2章 钢筋混凝土板冲切试验设计

2.1试验目的

2.2试件设计与制作

2.3混凝土配合比设计

2.4材性试验结果

2.5试验装置

2.6试验加载制度

2.7试验测试内容及测试方案

2.8本章小结

第3章 试验结果及分析

3.1裂缝与破坏现象

3.2破坏模式

3.3荷载-挠度曲线

3.4钢筋应变

3.5混凝土应变

3.6试验板冲切锥体

3.7斜裂缝开展过程

3.8极限承载力分析

3.9本章小结

第4章 板柱节点冲切破坏计算分析

4.1已有的理论计算方法

4.2已有的统计公式

4.3各国规范计算公式

4.4各种计算方法的评价

4.5本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文

附录B Choi计算方法Matlab程序代码

附录C Broms计算方法Matlab程序代码