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《大连理工大学》 2006年
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基于修正压力场理论的混凝土梁抗剪研究

徐东坡  
【摘要】:修正压力场理论(MCFT)是Vecchio和Collins提出的一种对以剪切破坏主的构件的非线性分析方法。该理论将开裂混凝土看作一种新的材料,其材料本构关系采用平均应力和平均应变表示,考虑了开裂混凝土的受压应力软化特性和受拉强化特性,综合运用平衡条件、协调条件、裂缝局部应力控制条件,计算构件的荷载响应。 本文根据MCFT的基本原理,实现了Collins提出的弯矩和剪力共同作用下梁的截面分析算法,采用该算法对有腹筋梁的剪切破坏梁进行了分析,并与ACI规范公式和中国规范公式计算结果进行了比较。针对原算法迭代嵌套较多,不利于收敛控制等缺点,本文提出了2种改进算法,算法1:在截面分析中引入了截面曲率φ,并对原有计算过程进行了优化,使得参数计算更为简单、便于收敛控制;算法2:采用了根据试验数据统计回归得到的截面内力臂表达式作为截面平衡条件中的内力臂计算公式,并将其作为截面有效受剪区域高度,大大地简化了迭代过程。 分别采用上述的基于修正压力场理论的钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算方法、我国规范公式和美国ACI规范公式,对所收集到的165根剪切破坏梁的承载力进行了分析和比较,得出结论如下: 1、对165根钢筋混凝土有腹筋简支梁的计算表明,采用改进算法的计算结果与试验结果吻合良好,离散小,说明改进算法是可行的。 2、在改进算法中,由于对MCFT计算过程及相关参数的计算进行了改进,使得叠代参数减少、收敛速度加快、计算效率得到提高。 3、计算表明,修正压力场理论能够充分考虑纵筋和截面尺寸效应等因素对梁抗剪承载力的影响;我国规范和ACI规范对截面高度大于1000mm的配置少量箍筋的有腹筋梁的计算可能偏于不安全。 4、MCFT理论能够计算出构件在加载过程中很多现有理论计算困难的参数,如纵筋、箍筋应变、斜裂缝角度、裂缝宽度、混凝土受压区高度等。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU375.1

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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