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拉压杆理论在混凝土结构中的应用

2017-11-14赵章瑜

西部论丛 2017年4期

摘 要:在分析拉压杆模型的基础上,简单介绍国外对于拉压杆模型的研究和拉压杆的设计思路,并提出了一些拉压杆模型的应用的注意事项。本文主要以拉压杆模型在牛腿中的设计对其在混凝土结构中应用加以阐述。

关键词:拉压杆理论 混凝土结构 力学分析

1.引言

拉压杆模型是混凝土构件设计的常用简化模型,我国对于钢筋混凝土结构构件,规范一般采用极限状态設计法,确定荷载对于控制截面产生的内力,然后根据经验公式进行截面配筋设计。截面内力法适用于结构构件应变连续规则,即符合贝努利假定(国际上称之为B区)是适用的。但对于不规则的区域,如厂房的牛腿(国际上称之为D区)并不符合材料力学的结构平截面假定,所以以材料力学计算为主的配筋计算便显得无从下手,现行我国规范多使用增加配筋的方式来保证结构的安全性,但这种方法不仅在材料上会造成浪费,而且安全性上并不一定会十分牢靠,而国外在上世纪80年代,国外学者就这一问题已经展开研究,如今已取得不少成果,拉压杆模型法就是其中较为成熟的方法之一,现今已经成为结构设计的原则与具体步骤。

2.拉-压杆模型的建立机制

拉压杆模型是对由桁架模型演化而来,其原理实际上是通过内部的力流来表示构件的传力机理。总所周知,混凝土是一种抗压强度高而抗拉强度低的结构材料。混凝土承重时,其破坏形式大多为受拉区开裂,因为为了弥补其抗拉强度的不足,多采用入一种抗拉强度较高的材料增加其抗拉强度,如钢筋,钢纤维,玻璃纤维等,钢筋作为拉杆承受传来的拉力,将各杆件相连形成满足静力平衡的力学模型。……

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