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《全裝配混凝土斜榫頭梁的受力分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2016年第9期9月混凝土與水泥制品CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTS2016No．9September全裝配混凝土斜榫頭梁的受力分析徐其功1一。梁永攀1(1．華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院，廣州510641；2．廣東省建筑科學(xué)研究院，廣州510500)摘要：為研究榫頭梁的受力性能。采用剪力摩擦原理、拉壓桿模型以及豎向抗剪承載力公式對斜榫頭梁進行了受力分析．并推導(dǎo)了計算公式。隨后運用有限元軟件ABAQus對斜榫頭梁計算結(jié)果進行模擬對照。結(jié)果表明，所推導(dǎo)的公式具有較好的安全性和較準(zhǔn)確的精度。關(guān)鍵詞：全裝配混凝土框架；斜榫頭粱；拉壓桿
2、模型；豎向抗剪公式；有限元分析Abstract：Inordertoresearchthemechanicalbehaviorofobliquetenonbeam，severalfailuremodesareanalyzedwithstru-and-tiemodel，diagonalstrutmechanismandshear-frictiontheory，andthecorrespondingdesignformulasareobtained．neresultsshowthatthedesignformulaisreliableandpreciseby
3、comparingtheresultofcomputingwithfiniteelementsoftwareABAQUSwiththeresultofcomputingwithmodaltheory．Keywords：Completelyassemblingconcreteframe；Obliquetenonbeam；Strut-and-tiemodel；Shearresistanceformulas；Finiteelementanalysis中圖分類號：TU756．42文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1000—4637(2016)09-41—030前言全裝配
4、混凝土框架研究在我國還處于起步階段，而在美國、日本、歐洲，全裝配式混凝土框架的使用已經(jīng)占據(jù)了很大一部分。在全裝配式混凝土框架中，節(jié)點的連接分為干連接和濕連接【ll。干連接的施工速度較快．對于推進我國建筑工業(yè)化意義較大。榫頭連接在我國古代建筑中使用較多，所以需要探索其在混凝土結(jié)構(gòu)中使用的可能性．并推導(dǎo)其受力公式。其與牛腿的連接方式相比會經(jīng)濟一些，與企13梁連接方式相似又有不同。目前，國內(nèi)外對榫頭連接的研究報道較少．本文對全裝配混凝土斜榫頭梁進行受力分析并研究計算公式，然后使用有限元軟件ABAQUS與公式結(jié)果進行對照來驗證公式的可靠性。1榫頭梁受力分析及假
5、設(shè)本文中榫頭連接包含了榫頭梁和槽口梁兩個部分，將榫頭梁和槽口梁突出的部分稱為R部，整梁高部分稱為F部，如圖1所示。榫頭梁與槽口梁之間的傳力比較復(fù)雜．所以對受力模型要進行簡化：首先忽略了榫頭與槽口接觸面的摩擦力，假定連接中的剪力都由榫頭梁和槽口梁R部來承擔(dān)。在我國，鋼筋混凝土榫頭的研究較少，而且國外也少有使用。半剛性連接(可采用法蘭連接)的榫頭梁不僅傳遞剪力而且傳遞彎矩。榫頭斜面的坡度i要小于兩個摩擦面的摩擦系數(shù)肛l_0．55m，R部承受豎直向下的集中力，彎矩由外部法蘭連接傳遞，水平力也由法蘭連接傳遞。2榫頭梁配筋及破壞形式榫頭梁配筋如圖2所示。榫頭梁破
6、壞形式主要有：①榫頭的直剪破壞：②榫尾的斜拉破壞；③榫頭斜面的斜壓破壞；④榫一41—2016年第9期混凝土與水泥制品總第245期尾端部斜截面破壞；⑤榫頭的彎曲或受拉破壞等。圖3為榫頭梁的開裂圖。圖3榫頭梁的開裂圖3棹頭梁的受力分析3．1基于拉壓桿模型對榫頭梁進行受力分析圖4為榫頭梁拉壓桿簡圖。圖中各參數(shù)、力的大小如下：tanO=-芒tana=—————墅絲L——一h3+2h2+h3-n2一n5tanO一嗇乃c=麗磊石V麗％=日。曼嬰cosff如：且盟：亟±立圖4榫頭梁拉壓桿簡圖3．2根據(jù)破壞形式推導(dǎo)計算公式3．2．1榫頭尾部的豎向直剪計算榫頭尾部沿裂縫
7、圖3(1)開裂時，要考慮尾部的直剪破壞。由文獻[3】、文獻[4】可知，各國對豎向抗剪都有各自的公式和方法，依據(jù)美國ACI318—05BuildingCD出Require-mentsforstructuralconcreteandcommentaryE5】可知，美國依據(jù)摩擦抗剪理論，剪力主要通過骨料之間的咬合和鋼筋的錨緊來承擔(dān)，一42一但其沒有考慮混凝土對剪力的作用。日本認(rèn)為抗剪由混凝土截面承載力、鋼筋合力和鋼筋錨緊三部分共同承擔(dān)，但其公式過于保守。所以本文采用文獻[3】提出的方法，考慮剪力由橫筋的錨緊和斜壓桿，具有較高的精確一度，但是本文中凹角處還有斜
8、向鋼筋，(5))M所以還需要考慮斜向鋼筋的豎向抗剪。7采用斜壓桿理論的抗剪承載力y。表示為：y
