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    188宝金博页面版: 混凝土矩形孔梁破坏模式及强度设计方法

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    内容提示： 第25卷第 3期水 利 水 电 科 技 进 展2005 年6 月Advances in Science and Technology of Water Resources2005混凝土矩形孔梁破坏模式及强度设计方法王 瑶， ， 吴胜兴“(1.金陵科技学院建筑工程系， 江苏 南京 21 0001; 2.河海大学土木工程学院， 江苏 南京 21 0098)摘要:将矩形孔梁的破坏模式分为7 类， 根据其受力特.点和破坏模式确定轴力和剪力在上、 下弦杆的分配方法， 提出符合现行规范的矩形孔梁的截面设计方法， 并通过算例进一步计算说明.建议以孔口危险截面的最小承载力为依据计算结构承载力， 并提出了两种验算孔口 截面安全性的方法.关键词:钢筋...

    文档格式：PDF | 页数：5 | 浏览次数：90 | 上传日期：2013-10-14 12:11:50 | 文档星级：
    第25卷第 3期水 利 水 电 科 技 进 展2005 年6 月Advances in Science and Technology of Water Resources2005混凝土矩形孔梁破坏模式及强度设计方法王 瑶， ， 吴胜兴“(1.金陵科技学院建筑工程系， 江苏 南京 21 0001; 2.河海大学土木工程学院， 江苏 南京 21 0098)摘要:将矩形孔梁的破坏模式分为7 类， 根据其受力特.点和破坏模式确定轴力和剪力在上、 下弦杆的分配方法， 提出符合现行规范的矩形孔梁的截面设计方法， 并通过算例进一步计算说明.建议以孔口危险截面的最小承载力为依据计算结构承载力， 并提出了两种验算孔口 截面安全性的方法.关键词:钢筋混凝土梁;矩形孔梁;截面设计;孔口 破坏模式;非线性有限元;强度设计计算中图分类号:TU375.1文献标识码:A文章编号:1006-7647(2005)03-0041-04Failure mode and strength design(1. De par t m ent o f Civil Enginee ring，Iloh ai Un iv.， Nan jin g 21 0098, Ch in a)Abstract:The failure modes of concrete beamsto determine the axial str e ssmode, the method to 山accordance with currentcalculated based on theorifice section were putKey words: reinforcedelem ent; strength design andmethod for concrete beamsJin lin g In stitu te o f Te chno lo gy. with recta理间argy , Nan jing 21 0001seven patterns.opening//WAN G Yaoi， WU Sh en g-xin g z，China ; 2. College o f Civil Enginee r i ng ，. According to thewere divided intoand shear stressdistribution was presented, and acodes was also given. Through case study, it is suggested that the bearing capacit y o f structures sh o uld bem inim um bearing capacit y of the dangerous section of orifices. Final l y， tw o m ethods to verify the safet y o fforward .concr ete beam; beam w ith r e ctangular opening; section design; failure m ode of orifice; nonlinear f i nitestress characteristics and failurecross section design m ethod in 采用混凝土(RC/PC)开孔梁， 将各种管道设施从构件孔洞中穿过， 可以使结构高度降低， 自重减轻， 从而获得较显著的经济与社会效益.国内外学者已对开孔梁进行了大量的实验研究， 但采用非线性有限元进行数值计算研究的不多， 而且一般因不能合理地模拟裂缝发生、 发展过程， 使研究成果的合理性受到一定限制， 值得进一步探讨.本文的研究对象是开扁形矩形孔的钢筋混凝土梁， 笔者采用非线性有限元可视化分析系统对其进行了全过程仿真分析〔 ’]， 观察其在荷载作用下裂缝和变形的发生与发展， 以及任意截面的应力分布、 钢筋任一单元的应力变化情况， 对其破坏过程、 破坏模式及破坏原因进行分析， 进而据现行规范对开孔梁的强度实用计算方法提出一些建议.1 孔口破坏模式 实腹梁开孔后， 孔洞削弱了梁截面的连续性， 传力机制发生明显变化.根据非线性有限元计算结果川和实验结果[ [2 1， 可知孔口 受力类似空 腹刚架， 成为薄弱部位， 尤其是弦杆的端部.孔口 属于三次超静定， 所以当弦杆剪切破坏或孔角处混凝土压坏形成塑性铰使自由度增加3个以上即发生破坏.根据有限元计算结果川可得如图1所示的7种通常的破坏模式， 其中图1(a) 和图 1(b) 类破坏属延性破坏，图1(a)模式为孔口在弯剪段时， 弦杆端部偏压(拉)破坏形成4个塑性铰， 见图2;图 1(b)模式为孔口在纯弯段时， 下弦轴拉破坏， 上弦压坏.设计开孔梁时应避免发生图1(c)至图1(g)的弦杆脆性剪切破坏模式， 尤其是图1(c)、 图1(f)、 图1(g)这3种模式，若上弦首先剪切破坏， 剪力几乎全部由下弦承担， 而此时下弦一般已开裂， 剪切刚度和弯曲刚度很。 因而下弦几乎随即破坏.图 1 孔口破坏模式作者简介:王瑶(1973一)， 女， 江苏盐城人， 讲师， 硕士， 从事混凝土基本理论研究.水利水电 科技进 展， 2 005,25(3) Te l :025 -83 786335 E-m ail : jz@ h h u. e d u. cn h tt p : // k kb . h h u . e du . cn· 41 ·

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