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开口深梁在移动荷载下的压—拉杆模型计算方法

李洋  
【摘要】:压-拉杆模型是解决不符合平截面假定的钢筋混凝土结构及设计不规则和复杂混凝土结构的有用工具。目前,固定荷载作用下钢筋混凝土深梁的压-拉杆模型已经有了很多的研究成果,但对深梁及开口深梁上作用有移动荷载时的压-拉杆模型研究较少。针对上述情况,本文主要进行了以下工作: (1)选择ANSYS拓扑优化方法建立能反映深梁真实传力路径的压-拉杆模型,以一个不开洞的简支深梁为例,研究了普通深梁基于压-拉杆模型的受剪承载力计算方法,用现有的深梁受剪承载力试验结果验证了压-拉杆模型的合理性。 (2)研究了荷载移动时钢筋混凝土开口深梁压-拉杆模型的建立方法。研究表明,移动荷载下开口深梁的压-拉杆模型是不断变化的,移动荷载存在最不利位置,可用最不利位置相应的剪力最大值确定钢筋数量、混凝土强度或梁截面尺寸。同时证明了拓扑优化算法可方便地构造开孔深梁的压-拉杆模型。 (3)研究了洞口位置变化对基于压-拉杆模型的深梁受剪承载力的影响,随着洞口位置的改变,洞口对剪力传递路径的影响不断变化,但传力路径始终绕过洞口,洞口角部容易发生应力集中,因此洞口周围应加强配筋。最后,提出了基于最优拓扑优化的压-拉杆模型建立原则。


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