钢筋混凝土无梁结构抗冲切性能的分析与研究

摘要

钢筋混凝土无梁结构是由楼板和柱组成承重体系的房屋结构。它的特点是房屋承重体系只有板和柱组成没有梁的参与，空间通畅简洁，平面布置灵活，能降低建筑物层高。因此其结构简单、传力明确、经济实用以及良好的适应性和可变性等优点自然也就不言而喻了，由于其上述特点导致其在实际工程中得到了越来越广泛的应用。然而经探索发现，板柱结构在连接节点处很容易发生冲切破坏。冲切破坏是一种完全没有预兆的脆性破坏，其危害隐患程度是不可预测的，有时甚至由于冲切破坏的连锁反应而造成建筑物整体的坍塌，时时刻刻危及财产和生命的安全。因此，对钢筋混凝土板柱抗冲切性能的研究的重要性显得尤为重要。据有关资料显示，国内外对钢筋混凝土板抗冲切性能的研究已经经历了很长的一段时间并取得了丰硕的研究成果。本文在总结前人研究成果的基础上，分析总结了钢筋混凝士板柱抗冲切性能，主要研究内容如下:
　　通过大量的板柱节点试件试验，分析，归纳钢筋混凝土板剪切和冲切的基本概念，失效机理，破坏失效模式和机制等方面研究。
　　对现有钢筋混凝土板冲剪试验数据的研究和分析，总结了各种因素对钢筋混凝土板冲切剪切强度的影响。
　　通过钢筋混凝土板冲剪破坏分析，综合分析得出钢筋混凝土板冲剪强度公式。结果表明，该公式与实验结果的吻合度较好，可以被有效地应用到实际的工程中。
　　对若干试件采用ANSYS有限元软件进行模拟和分析，模拟结果和实验结果的一致程度较高。利用ANSYS软件模拟钢筋混凝土板冲切破坏真实性较高。因此，非线性有限元模拟方法可有效地用于工程实践。

目录

声明

摘要

引言

1 绪论

1．1 课题的背景及意义

1．2 无梁结构抗冲切承载力的研究状况

1．2．1 国外研究状况

1．2．2 国内研究状况

1．3 无梁结构抗冲切承载力的研究方法

1．3．1 屈服线理论法

1．3．2 经验公式估算法

1．3．3 塑性理论分析法

1．3．4 极限平衡法

1．3．5 桁架比拟法

1．3．6 非线性有限元分析法

1．4 本文的主要研究内容

2 无梁楼板冲切破坏研究的理论基础及冲切破坏与剪切破坏的比较研究

2．1 引言

2．2 无梁结构单向板的剪切破坏

2．2．1 无梁结构单向板抗剪承载力的理论计算

2．2．2 单向板剪切破坏的裂缝类型和破坏形态

2．2．3 单向板剪切破坏的作用机理

2．3 无梁结构的冲切破坏

2．3．1 无梁结构抗冲切承载力的理论计算

2．3．2 无梁结构冲切破坏的作用机理

2．3．3 无梁结构冲切破坏的破坏形态

2．4 无梁结构冲切破坏与剪切破坏的比较研究

2．4．1 结构破坏机理的比较

2．4．2 结构破坏特征的比较

2．5 小结

3 无梁结构抗冲剪强度的影响因素及建议计算公式

3．1 引言

3．2 抗冲剪性能研究的相关试验参数

3．2．1 荷载中置情况下的相关参数

3．2．2 荷载边置情况下的相关参数

3．3 钢筋混凝土无梁楼板冲剪强度相关影响要素的分析

3．3．1 板柱尺寸的影响

3．3．2 混凝土强度的影响

3．3．3 边界约束条件的影响

3．4 钢筋混凝土无梁楼板冲剪强度的理论计算方法

3．4．1 有效板宽

3．4．2 冲剪强度理论计算方法

3．4．3 理论计算方法与试验结果的对比

3．5 小结

4．利用ANSYS有限元软件对钢筋混凝土无梁结构的分析

4．1 引言

4．2 有限单元法的理论基础

4．2．1 钢筋混凝土的有限元模型

4．2．2 材料的应力应变关系和破坏准则

4．2．3 SOLID65单元

4．3 利用非线性有限单元法对钢筋混凝土无梁结构的模拟与分析

4．3．1 研究对象的选取

4．3．2 材料的应力应变关系

4．3．3 采用非线性有限单元法对试验板的分析与研究

4．3．4 非线性有限元模拟结果和参数的分析

4．4 小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果