【摘要】：從1899年至今,鋼筋混凝土構(gòu)件抗剪一直是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本理論中的經(jīng)典問(wèn)題之一。盡管國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此已有較多研究,但是由于剪切問(wèn)題的復(fù)雜性,對(duì)其機(jī)理的研究還需不斷深化。無(wú)腹筋構(gòu)件由于沒(méi)有箍筋的作用,受力機(jī)理得到極大簡(jiǎn)化,可以作為進(jìn)一步對(duì)有腹筋構(gòu)件進(jìn)行抗剪研究的基礎(chǔ)。因此,隨著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本理論研究工作的不斷深入和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的高度發(fā)展,有必要對(duì)鋼筋混凝土無(wú)腹筋構(gòu)件抗剪切問(wèn)題展開(kāi)進(jìn)一步研究。本文基于ATENA軟件,對(duì)鋼筋混凝土無(wú)腹筋梁和鋼筋混凝土板柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行非線性有限元模擬,重點(diǎn)研究無(wú)腹筋梁抗剪性能和板柱節(jié)點(diǎn)抗沖切性能。主要完成的工作及成果如下:(1)合理選擇鋼筋和混凝土的本構(gòu)關(guān)系,鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)-滑移關(guān)系,以及裂縫模擬等相關(guān)參數(shù),建立非線性有限元分析模型。并采用Bresler-Scordelis試驗(yàn)梁對(duì)建立的有限元模型進(jìn)行驗(yàn)證,證明ATENA軟件對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)脆性破壞行為模擬的適用性。(2)對(duì)于無(wú)腹筋梁,采用已驗(yàn)證的有限元模型對(duì)Kani試驗(yàn)的133根梁進(jìn)行模擬。所得結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。通過(guò)對(duì)Kani梁模擬結(jié)果的進(jìn)一步分析,研究“拱”作用和“齒”作用對(duì)無(wú)腹筋梁的抗剪承載力的貢獻(xiàn),分析抗剪影響因素之間的相互影響。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)擬合分析,提出小剪跨比無(wú)腹筋梁抗剪承載力經(jīng)驗(yàn)公式。(3)對(duì)于鋼筋混凝土板柱節(jié)點(diǎn),對(duì)湖南大學(xué)所做的10塊試驗(yàn)板以及德國(guó)學(xué)者Urban所做的8塊試驗(yàn)板進(jìn)行有限元模擬。通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果的分析,研究柱截面形狀(保證板柱節(jié)點(diǎn)沖切破壞計(jì)算截面周長(zhǎng)u_m不變的情況下)、板內(nèi)縱筋配筋率對(duì)板抗沖切承載力的影響。同時(shí),將剪切和沖切兩種破壞情況進(jìn)行對(duì)比。
[Abstract]:Since 1899, the shear resistance of reinforced concrete members has been one of the classical problems in the basic theory of reinforced concrete structures. Although scholars at home and abroad have done more research on it, the research on its mechanism needs to be deepened because of the complexity of shear problem. Due to the lack of stirrups, the stress mechanism of the members without web reinforcement is greatly simplified, which can be used as the basis for further research on the shear resistance of the members with web reinforcement. Therefore, with the development of the basic theory of reinforced concrete structure and the development of computer simulation technology, it is necessary to further study the shear resistance of reinforced concrete members without web reinforcement. Based on ATENA software, the nonlinear finite element simulation of reinforced concrete beams with no web reinforcement and reinforced concrete slab-column joints is carried out in this paper, and the shear behavior and impact shear behavior of slab-column joints are mainly studied. The main works and achievements are as follows: (1) the nonlinear finite element analysis model is established by selecting the constitutive relation of steel bar and concrete, the bond-slip relationship between reinforcement and concrete, and crack simulation. The Bresler-Scordelis test beam is used to verify the finite element model, which proves the applicability of ATENA software to the simulation of brittle failure behavior of concrete structures. (2) for beams without webs, The verified finite element model is used to simulate 133 beams tested by Kani. The results are in good agreement with the experimental results. Through the further analysis of the simulation results of Kani beams, the contribution of "arch" and "teeth" to the shear bearing capacity of beams without web tendons is studied, and the interaction between the factors of shear resistance is analyzed. On this basis, through the statistical fitting analysis of the historical test data, the empirical formula of shear bearing capacity of small shear span ratio beams without web reinforcement is put forward. (3) for reinforced concrete slab-column joints, The finite element simulation of 10 test plates made by Hunan University and 8 test plates made by German scholar Urban is carried out. Based on the analysis of the simulation results, the influence of column section shape (under the condition that the circumference of section UM is constant) and the reinforcement ratio of longitudinal reinforcement in the plate on the punching shear capacity of the plate is studied. At the same time, shearing and punching are compared.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU375

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本文編號(hào)：2311998