基于MCFT的高强轻骨料混凝土框架中节点 受剪承载力计算方法
2018-09-13王立勋
建筑科学与工程学报 2018年5期
关键词:混凝土
吴 涛,王立勋,刘 喜
(长安大学建筑工程学院,陕西西安 710061)
0 引 言
高强轻骨料混凝土拥有密度低、强度高、保温效果显著、抗裂效果明显等优点,具有良好的应用前景,已广泛应用于高层建筑、桥梁工程等[1-4],但其弹性模量低,脆性大,易发生剪切破坏,尤其是在往复荷载作用下抗剪强度明显降低。对比中国《轻骨料混凝土结构技术规程》(JGJ 12—2006)[5]和《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)[6]可以发现,轻骨料混凝土节点核心区的受剪承载力计算公式由普通混凝土公式中混凝土项和轴力项进行75%的折减得到,缺乏合理的理论支撑。
高强轻骨料混凝土框架中节点受力机理相对复杂,抗剪强度受多种条件影响,包括混凝土等级、轴压比、核心区配箍率等[7-10],目前中国设计规范实际采用的承载力计算公式是基于经验和理论回归基础上提出的[6,11],缺乏合理的理论支持。然而加拿大学者Vecchio等[12-15]在压力场理论(CFT)基础上,依据应力平衡方程、应变协调方程及材料本构关系,进一步考虑混凝土裂缝之间残余拉应力,推导出了修正压力场理论(MCFT),且已证明其在混凝土构件受剪性能分析中效果显著,其核心思想已被海外多部规范采纳,包括美国标准AASHTO、加拿大CSA A23.3-04规范等[16-17]。
基于此,本文进行了4个高强轻骨料混凝土框架中节点试验研究,对该类构件的破坏模式和破坏过程进行了理论分析,同时在修正压力场理论(MCFT)基础上,推导出高强轻骨料框架中节点受剪计算模型,完成包含本文构件在内的17组高强轻骨料混凝土框架中节点的受剪承载力计算,以及试验结果与计算结果的对比分析。……
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