超限高层结构中小偏心受拉混凝土(组合)框架柱名义拉应力控制方法研究

从钢筋或型钢与混凝土间的界面性能、中震可修验算方法、受剪计算模式、可能的破坏模式、构件延性、截面设计等方面研究了超限高层结构中小偏心受拉混凝土(组合)框架柱名义组合应力的控制方法和标准。结果表明:型钢对界面粘结的需求较钢筋低,会较早地参与工作从而减小混凝土部分的拉应力水平;由《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)方法计算所得名义拉应力限值对应着混凝土充分开裂而退出工作这一物理状态,属于正常使用极限状态的验算范畴;本文建议的名义组合应力方法适用于中震可修或偶遇风压下的可修验算,名义拉应力控制方法或名义剪应力控制方法均为这种方法的特例,名义拉应力和名义剪应力限值在非地震工况下分别可取2.5f_(tk)和0.5f_(tk),在地震工况下分别可取2f_(tk)和0.4f_(tk),当所受剪力较小时可直接采用名义拉应力控制方法;当名义拉应力达到上述限值时,宜考虑纵筋直接受剪的破坏模式,当超过上述限值时,属于承载能力极限状态验算范畴,宜计算钢筋或钢板的组合应力,同时应考虑稳定性验算。最后,以一实际工程为例,验证了本文建议方法和限值的可行性。

超限高层结构中小偏心受拉混凝土剪力墙名义拉应力控制方法研究

超限高层结构中的混凝土剪力墙易处于小偏心受拉状态,但当前标准及文献对其名义拉应力的控制方法不同,使得设计存在一定的不确定性。从钢筋或型钢与混凝土间的界面性能、中震可修验算方法、受剪计算模式、可能的破坏模式、构件延性、截面设计等方面研究了名义组合应力控制方法和标准。结果表明:型钢对界面粘结的需求较钢筋低,会较早地参与工作从而减小混凝土部分的拉应力水平;由《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)的方法所得名义拉应力限值对应着混凝土充分开裂而退出工作这一物理状态,属于正常使用极限状态的验算范畴;建议的名义组合应力方法适用于中震可修验算,名义拉应力方法或名义剪应力方法均为这种方法的特例,名义拉应力和名义剪应力限值在非抗震工况下可取2.5ftk和0.5ftk,在抗震工况下可取2ftk和0.4ftk;当名义拉应力达到上述限值时,宜考虑纵筋直接受剪的破坏模式,当超过上述限值时,属于承载能力极限状态验算范畴,宜计算钢筋或钢板的组合应力,同时应考虑稳定性验算。最后,以一实际工程为例,验证了名义组合应力方法的可行性。

基于ATENA的钢筋混凝土无腹筋梁的非线性有限元分析

通过ATENA软件建模对Bresler-Scordelis梁进行非线性有限元模拟,将模拟结果与试验结果进行对比,验证了所建立的有限元模型能较好地模拟无腹筋简支梁的破坏过程和破坏形态.采用已验证的有限元模型对Kani试验的133根梁进行了计算,模型能够准确地模拟试验梁的破坏荷载.通过对Kani梁计算结果的进一步分析发现,随剪跨比的增大,'拱'作用对梁受剪承载力的贡献逐渐减小,'齿'作用对梁受剪承载力的贡献逐渐增大.无腹筋简支梁名义极限剪应力随剪跨比的增大而减小,在剪跨比为2.5处,曲线发生明显转折,剪跨比小于2.5时减小幅度较大,剪跨比大于2.5后减小幅度较小.对于其他条件相同情况下的梁,在剪跨比超过2.5后,抗剪承载力减小幅度较小甚至基本保持不变,而剪跨区段的长度增大,导致破坏弯矩增大,破坏弯矩与截面计算最大受弯承载力的比值增大,因此,Kani提出的'剪切破坏谷'在剪跨比超过2.5后出现上升段.