不同受力状态的钢筋混凝土构件的等效弹性模量

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1、2016年第11期（总第325期）混凝土混凝土制品Number11in2016（TotalNo.325）ConcreteCONCRETEPRODUCTSdoi：10.3969/j.issn.1002-3550.2016.11.032不同受力状态的钢筋混凝土构件的等效弹性模量屈铁军1，徐建1，石云兴2（1.北方工业大学土木工程学院，北京100144；2.中国建筑股份有限公司技术中心，北京101300）摘要：为研究不同受力状态下的钢筋混凝土构件等效弹性模量的取值问题，基于刚度等效原理，计算了轴心受压构件、受弯构件和4种不同偏心距下偏心受压构件的等效弹性模量。结果表明：尽管构件的受力状态不

2、同，等效弹性模量也有差异，但等效弹性模量与构件的配筋率都呈现较明显的线性关系。关键词：钢筋混凝土；弹性模量；等效刚度；受力状态中图分类号：TU528.7文献标志码：A文章编号：1002-3550（2016）11-0119-04EquivalentelasticmodulusofreinforcedconcretemembersunderdifferentstressstatesQUTiejun1，XUJian1，SHIYunxing2（1.CollegeofCivilEngineering，NorthChinaUniversityofTechnology，Beijing100144，

3、China；2.TechnicalCentre，ChinaStateConstructionEngineeringCo.，Ltd.，Beijing101300，China）Abstract:Forthestudyoftheequivalentelasticmodulusofreinforcedconcretemembersunderdifferentstressstates，basedonthee-quivalentstiffnessprinciple，theequivalentelasticmodulusoftheAxialcompressionmember，thebendingm

4、emberandfourkindsofec-centriccompressionmemberswithdifferenteccentricitywerecalculated.Theresultsshowthattheequivalentelasticmodulusofthemem-bersaredifferentowingtodifferentstressstates，butthereisalinearrelationshipbetweentheequivalentelasticmodulusandthereinforce-mentrationomatterwhatmember.Ke

5、ywords:reinforcedconcrete；elasticmodulus；equivalentstiffness；stressstate本试验尝试研究不同受力状态对钢筋混凝土构件弹性模0引言量取值的影响。钢筋混凝土是一种复合材料，配筋率的变化影响其弹目前，对钢筋混凝土复合材料等效弹性模量的理论研性模量的取值，进而影响结构的力学性能、动力特性。在已究主要应用细观力学方法。基于自洽模型、单胞模型和各开展的配筋率对钢筋混凝土构件弹性模量影响的试验中，种近似方法的理论基础[3]，学者们提出了钢筋混凝土材料证明了配筋率对钢筋混凝土结构的弹性模量有明显影响，的平均等效模量简化公式，并建立

6、了开裂前钢筋混凝土弹性模量与配筋率基本呈线性关系，忽略此影响，对结构单、双向配筋构件的等效弹性模量与配筋率的关系[4-6]。而的分析造成较大误差[1-2]。在工程实际中，不同受力状态的钢筋混凝土构件，完全按在实际工程中，钢筋混凝土几乎适用于所有的结构构细观力学方法进行等效，得出的结果不一定可靠，也缺乏件，包括梁、柱、墙、板、基础等。在使用过程中，这些构件的试验数据的支撑。本研究以构件的配筋率为变量，分别基受力状态有很大差别，如轴向受力构件、弯剪受力构件、弯于轴向刚度EA等效原理和弯曲刚度EI等效原理推导了剪扭受力构件、偏压受力构件（包括大偏压受力构件和小轴心受力构件、受弯构件的等效弹

7、性模量理论解析式。利偏压受力构件）等。不同受力状态下的构件，对于均匀、各用有限元方法求得了偏心受压构件的等效弹性模量，并通向同性的弹性体，弹性模量的取值是相同的。但对于钢筋过轴心受力构件和受弯构件验证了有限元方法与解析法混凝土这种复合材料，各向同性假设不成立，轴向受力构的一致性。件的等效弹性模量取值应以轴向刚度等效为依据，而弯曲1轴向受力和受弯构件的等效弹性模量计算受力构件的等效弹性模量取值应以弯曲刚度等效为依据。公式因此，不同受力状态下钢筋混凝土构件的等