基于压缩薄膜效应对无梁楼盖中钢筋混凝土板柱节点极限冲切承载力的计算方法

从过去的试验数据和数值模拟分析可以看出,无梁楼盖在板柱节点处的破坏形态通常表现为冲切破坏。基于其破坏形式的分析,该结构类型的冲切承载力可分为弯切承载力和剪切承载力。承载力的类型取决于结构的混凝土强度和配筋率。计算无梁楼盖在板柱节点处的承载力的常规方法是采用单独的板柱节点,但由于压缩薄膜效应的存在,实际的承载力比常规方法计算的值要大。为了准确计算该处的极限冲切承载力,本文建立了基于压缩薄膜效应的计算模型。通过与多组试验模型对比发现,该模型的计算结果与试验结果吻合良好,可供结构设计使用。     

钢筋混凝土板冲切强度的试验研究

在冲切强度试验的基础上，进一步分析了钢筋砼板的冲切破坏机理，认为冲切破坏是剪力与弯矩联合作用下的一种破坏形态．与破坏机理一致，本文提出了一种考虑弯曲变形影响的冲切破坏模式．应用极限平衡理论导出冲切强度理论解，计算式中体现了板面抗弯钢筋对冲切强度的作用．理论计算值与209个试验结果相比，其均值与方差分别为1.018和0.1 25．     

岩溶区分岔隧道底板的安全厚度

基于岩石剪切、冲切破坏的Mohr判据和格里菲斯判据,考虑溶洞平面投影边缘处的弯拉破坏和剪切破坏、中隔墙底部岩层的冲切破坏和剪切破坏破坏模式,分别建立这4种破坏模式下岩溶区分岔隧道底板安全厚度预测公式。采用湖南湘西某高速公路岩溶区分岔隧道岩体的物理力学参数、溶洞半径与形状和隧道埋深等9个因素,分析它们对分岔隧道底板安全厚度的敏感性和影响规律。研究结果表明:由所建立的预测公式所得结果与数值计算结果一致,且底板安全厚度预测公式简单,便于工程实用;底板安全厚度的主要影响因素为岩石黏膜聚力、溶洞跨度、岩石内摩擦角和隧道埋深。     

岩石地基极限承载力的计算

针对岩石地基承载力问题,引入Hoek-Brown强度破坏准则,提出局部剪切破坏模式岩石地基承载力的计算表达式,基于极限平衡理论,建立破坏面上的静力平衡方程,推导出整体剪切破坏模式岩石地基承载力的计算公式.依据已有的成果假定空洞岩石地基顶板的冲切破坏体为一圆锥体,利用极限平衡法,得到了抗拉作用、抗剪作用及抗拉剪共同作用时下伏空洞地基极限承载力的计算表达式;并进一步通过模型试验验证了理论方法的合理性.结果表明:1)在计算完整岩石地基极限承载力时,采用整体剪切破坏模式得到的理论结果与实测结果较吻合;2)在计算空洞顶板极限承载力时,对比单独考虑冲切破坏面上的拉应力和剪应力作用得到的结果,考虑两者共同作用计算的结果更接近实测结果.     

钢筋陶粒混凝土板的冲切强度

通过试验与理论分析，在比较陶粒轻骨料混凝土与普通混凝土板受力特性差异的基础上．对轻骨料混凝土板冲切破坏机理作了进一步探讨．在建立冲切破坏模式的基础上提出适合于轻骨料混凝土板冲切强度的计算公式．     

考虑弯曲变形的砼板冲切破坏机构

通过试验 ,得到钢筋砼冲切板的荷载—变形曲线及板面挠度分布图 ,认为板在冲切破坏之前发生的变形主要是弯曲变形 ,并以此为依据 ,建立了考虑砼冲切板弯曲变形的新的冲切破坏机构 .     

钢筋混凝土基础的冲切强度试验研究

本文从２４个钢筋混凝土试件试验结果，对基础的冲切破坏特征及影响冲切强度的主要因素进 行探讨，提出了冲切强度的理论公式，以及实用的简化公式，经计算比较，理论公式与试验结果 基本吻合，而简化计算公式与试验结果符合也良好。     

混凝土圆形冲切板的强度与变形计算

通过试验验证,圆形混凝土板在冲切破坏之前发生的变形主要是弯曲变形,该变形反映了板在各个受力阶段的抗弯性能,也在很大程度上直接影响着冲切锥面上的应力分布和板面钢筋的抗冲切能力.建立了考虑受弯变形的板冲切破坏机构,提出板的极限强度由冲切锥抗冲切力和板在冲切时的抗弯能力组成.并对圆形冲切板的挠度分阶段进行了计算.对冲切板强度和变形的计算结果与实测值吻合良好.     

钢筋混凝土板柱节点弯冲界限破坏的分析

通过对钢筋混凝土板柱节点在集中荷载作用下发生弯曲破坏及冲切破坏承载力的塑性分析，推导出板柱节点发生弯冲界限破坏时的配筋率ρｂ．提出了控制板柱节点配筋率ρ使其小于界配筋率ρｂ，来避免发生冲切破坏．理论计算及预测破坏结果与试验结果相比较，符合良好     

箱梁合龙段底板崩裂机理及设计

基于非线性有限元数值模拟方法,考虑混凝土非线性力学特性,建立了包含竖向双层波纹管孔道的精细化数值有限元模型,分析了箱梁合龙段底板从开始加载至最终破坏的损伤发展过程.基于精细化数值模型分析结果,讨论了崩裂成因.研究表明,箱梁合龙段底板崩裂成因共有5种:孔肋间混凝土竖向受拉、波纹孔道下方混凝土冲切、孔肋顶部和底部混凝土横向开裂、波纹管与混凝土的剥离以及底板弯曲开裂和梗腋位置剪切开裂.根据5种崩裂成因出现的先后顺序,认为控制底板崩裂破坏形式为波纹管下方混凝土冲切破坏及孔肋间竖向受拉破坏.最后,提出了孔肋间受拉破坏承载能力设计公式和底板抗冲切承载能力设计公式.     

无抗冲切钢筋的钢筋混凝土板柱连接冲切强度的试验研究

本文报道了33块局部荷载(即柱荷载)作用下无抗冲切钢筋的钢筋混凝土简支方板的试验及分析。它描述了试件上发生的弯曲破坏或冲切破坏的不同破坏特征,提出了与试验结果吻合较好的经验计算公式。     

岩石承载特性及其稳定性的研究

本文着重研究圆柱形平底压模的底座尺寸对岩石应力状态的影响,研究结果表明,当底座尺寸增加时,岩石破坏形式从整体剪切破坏变为局部剪切破坏,然后变为冲剪破坏。在此基础上,对岩石承载的稳定性问题也作了简要讨论,图7,参4。     

混凝土方形冲切板挠度的实用计算公式

通过混凝土简支方板的冲切试验,得到冲切板在破坏前各受力阶段的板面变形分布和中心点荷载—挠度曲线,在分析荷载—挠度曲线影响因素的基础上,提出冲切板挠度的实用计算公式.计算结果与实测曲线吻合良好.     

桩底压浆桩桩端承载力极限分析

桩底后压浆桩实验结果表明，当灌浆块体厚度d与桩的半径ra比，即d／ra≥2时，表现为劈裂破坏；当d／ra＜2时，表现为冲切破坏。冲切破坏的承载力较劈裂破坏的承载力小，在工程实践中应该避免发生冲切破坏。在此基础上建立了桩底压浆桩桩端承载力计算的劈裂破坏模式，通过极限分析，给出了桩端极限承载力的上限解，并把理论解与模型桩试验结果进行了比较，计算结果与实测值吻合较好，为确定桩端承载力提供了科学的估算依据，同时研究了压浆块体几何参数变化对承载力的影响，获得了压浆块体最优几何参数，对工程实践具有重要的参考价值。     

钢筋混凝土板的冲切强度

本文分析了无冲切钢筋混凝土板的冲切破坏形态并提出了考虑弯曲对冲切强度影响的冲切破坏模式和相应的计算公式，经与２０９块钢筋混凝土板的实验数据比较．说明了本文公式计算值与实验值吻合良好．     

带外加强环板的钢管混凝土柱脚节点受力性能试验研究

为防止钢管混凝土柱埋入钢筋混凝土基础梁的柱脚节点发生冲切破坏,在钢管混凝土柱脚处设置外加强环板,通过两个缩尺模型一次短期单调荷载的静力试验,研究柱脚节点的破坏过程、破坏形态、竖向极限承载力,研究不同位置的加强环板对柱脚性能的影响,以及加强环板与钢管混凝土柱、外围混凝土的协同工作性能。与不设加强环板的柱脚节点对比分析发现,柱脚节点内设置加强环板,是防止冲切破坏、提高柱脚承载力的有效措施。     

后灌浆钢管混凝土的轴向冲切性能

在试验的基础上,对后灌浆钢管混凝土柱的轴向冲切力学性能进行评估,分析不同后灌浆方式对轴向冲切破坏的影响规律.通过反分析方法,利用试验数据得到模拟后灌浆界面本构方程的相关参数,探讨了原混凝土柱与钢管之间的后灌浆连接方式及轴向冲切作用下的变形特性.基于试验和数值模拟结果,提出了后灌浆界面连接方式的建议,为今后相关工程提供参考.     

无粘结预应力混凝土平板-T形柱节点冲切性能试验研究

针对平板-异形柱节点冲切试验很少以及现行规范没有明确规定的情况,进行了5个无粘结预应力混凝土平板-T形柱节点试件和1个钢筋混凝土平板-T形柱节点试件的冲切性能对比试验.阐述了无粘结预应力混凝土平板-T形柱节点的冲切受力性能和破坏特征,研究了无粘结预应力钢筋应力变化特点以及抗冲切箍筋、板暗梁面筋的应力变化特点,并将其受力性能与具有相同板厚和相同板面平均配筋率的钢筋混凝土平板-T形柱节点进行了对比,探讨了施加预压应力对平板-异形柱节点冲切受力性能的影响.试验结果表明,与相应的钢筋混凝土平板-T形柱节点试件相比,施加一定预压应力的试件具有相当的延性和较好的抗冲切受力性能;增加预压应力可提高节点的冲切承载力.最后采用ACI 318 - 02, Eurocode 2和GB 50010 - 2002所推荐的计算公式对上述节点的冲切承载力进行了验算,提出规范公式均适用于计算平板-异形柱节点冲切承载力的设计建议.     

空心板柱结构中柱节点受冲切承载力试验研究

为了研究板厚、肋宽、配筋率对空心板冲切性能的影响,对9个空心板柱节点试件进行了抗冲切试验,得到不同条件下空心板柱结构节点的开裂荷载、极限荷载、板底位移以及钢筋和混凝土的应变数据.采用数据对比和理论分析的方法,研究不同板厚、孔径、肋宽和配筋率对冲切承载力的影响.试验结果表明:空心板柱结构节点的冲切破坏形式为脆性破坏;初始裂缝发生在顺管向加载柱板底外边缘和板底边之间;顺管向和垂直管向的冲切角度分别为50°～60°和30°～45°,即顺管向的冲切角大于垂直管向的冲切角;增大肋宽、板厚和板底配筋率可以提高节点的抗冲切承载力.     

后张无粘结PC平板-T形柱节点的试验研究

进行了6个足尺PC（预应力混凝土）平板-T形柱节点试件在竖直荷载作用下的冲切性能试验．其中,5个试件的平板中配有无粘结预应力筋,1个对比试件的平板中配普通钢筋．通过试验阐述了节点试件的破坏特征．结果表明：所有试件都产生弯曲冲切复合破坏特征;当接近极限荷载时,预应力筋的应力有较大幅度的增加,但未达到其极限强度;在保持一定的延性的条件下,平板中的预压应力可提高节点的冲切承载力和刚度．文中还根据试验结果给出了临界截面的形状和节点弯曲破坏的位置,最后采用美国ACI规范和我国规范所推荐的计算公式对上述节点的冲切承载力进行了验算．