高强钢筋混凝土柱受弯性能的尺寸效应研究

随着混凝土强度的提高,柱受弯极限承载力的尺寸效应更加明显。因此,高强混凝土柱受弯屈服承载力尺寸效应需要进一步的确认。为此,开展了理论剪跨比为4的高强混凝土柱在轴压和单调水平荷载作用下的受弯性能试验。试件的剪跨比、轴压比和配箍率一致,几何尺寸相似比为3∶5∶7。结果表明:柱均为弯曲破坏,并且大尺寸柱保护层混凝土的劈裂效应可能是尺寸效应产生的部分原因;大尺寸柱的相对名义弯曲应力、名义转角、P-Δ效应及受弯屈服承载力的安全储备系数和局部安全储备系数与小尺寸柱相比均有所降低,其存在一定的尺寸效应,并且随着混凝土强度的提高,相对名义弯曲应力和受弯屈服承载力安全储备系数的尺寸效应更加明显;基于试验结果和Ba6ant的Type2类型尺寸效应模型,提出了考虑尺寸效应的受弯屈服承载力计算方法,使大小尺寸构件的安全储备系数趋于一致,进而保证了大尺寸柱受弯屈服承载力计算的安全性。

基于分块组合法的多孔板塑性极限状态分析

由于装配式建筑和单边螺栓的快速发展,端板连接节点在结构中得到了广泛应用。这类节点承载能力的计算主要是基于塑性铰线理论,该理论依赖于屈服模式的假定。然而对同一节点而言,可能的屈服模式较多,且屈服模式易受到节点尺寸、构造等因素的影响,使其难以适用于不同的节点。因此应用该理论时计算过程繁琐。该文提出了分块组合法,为端板连接受拉区承载能力的计算提供了一种较为便捷、通用的方法。主要思想是将多孔板件(柱壁、端板等)划分成若干块矩形单孔板,分别计算每一块单孔板的屈服承载力,最后组合叠加得到整块板件的屈服承载力。通过该方法计算屈服承载力时,可降低对板件屈服模式的依赖,并且能够得到准确计算结果。板件承载力的计算考虑了开孔板尺寸,边界条件,孔径大小,孔的位置等因素的影响,通过有限元模型和已有的相关试验验证了该方法的准确性与可靠性。