受扭构件中薄膜元计算模型的探讨.pdf

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1、第36卷第6期四川建筑科学研究2010年12月SichuanBuildingScience43受扭构件中薄膜元计算模型的探讨闫肖武，冯全敢(1．淮海工学院土木工程学院，江苏连云港222005；2．连云港市建设监理有限公司，江苏连云港222005)摘要：钢筋混凝土受扭构件计算中，薄膜元理论计算模型需要一套准确的材料本构关系方程，本文考虑了钢筋混凝土受扭构件开裂后受拉混凝土的作用，并对计算模型中钢筋的本构关系方程做了改进，分析了其对受扭构件承载力和变形的影响，理论结果和试验结果吻合较好。关键词：薄膜元计算模型；本构关系；极限承载力；变形中图分类号：TU311．3文献标识码：A文章编号：1008—

2、1933(2010)06—043—03Studyofmembrane．elementcalculationmodelintorsionmembersYANXiaowu，FENGQuangan(1．Dept．ofCivilEngineering，HuaihaiInstituteofTechnology，Lianyungang222005，China；2．LiyungangConstructionSupervisionCorporation，Lianyungang222000，China)Abstract：Incalculationofreinforcedconcretetorsionmembe

3、rs，asetofconstitutivelawsformaterialsisrequiredinmembrane—elementmode1．Inthispaper，thetensileconcreteisconsideredinreinforcedconcretetorsionmembersaftercracking，andtheconstitutivelawsofbarincalculationmodelaremodified，theefectofwhichplaysoncapacityanddeformationofmembersisdiscussed，itisshownthatthe

4、oreticalresultsconformsweltoexperimentalresults．Keywords：membrane—elementcalculationmodel；constitutivelaws；capacity；deformation0引言1计算模型中的材料本构关系方程近年来，地震活跃比较频繁，地震灾害严重。在在计算模型中，需要涉及3种本构关系：即受压地震区钢筋混凝土房屋相当普遍，大量不规则多高混凝土的软化本构关系、受拉混凝土的本构关系、钢层建筑的建设，使扭转作用越来越突出，很多时候已筋的本构关系。关于受压混凝土的软化本构关系，经成为结构破坏的主要因素，因此，对钢筋混凝土

5、构各国学者已经进行了广泛深入的研究，取得了很大的成果u．5J，在此不再多叙。本文重点对于后两种件的受扭行为和设计方法的研究越来越必要。近年来，承受平面内剪应力和正应力作用的钢本构关系加以探讨。在以往的对受扭构件计算模型中，主要存在两筋混凝土薄膜元的空间桁架模型得到迅速的发展，方面的问题：并逐渐趋于成熟，能够表达构件荷载一变形关系的(1)考虑到混凝土的主拉应力比主压应力小一全过程。这种模型已经在钢筋混凝土结构受扭计算个数量级，故认为构件开裂后受拉混凝土对承载力中得到广泛应用¨。的贡献很小，忽略混凝土拉应力的影响。但是，这种计算模型需要一套准确的材料本构(2)钢筋则假设为理想弹塑性，与裸钢筋的应

6、关系来协调静力平衡方程和变形协调方程，计算模力一应变关系一致，即：型中材料本构关系方程的正确与否，直接影响计算当≤：=E结果的精度。本文结合算例对材料本构关系的选择当>s：盯。=作了讨论，并给出本文推荐采用的结果。众所周知，钢筋混凝土在开裂后的力学性能和素混凝土有很大的不同，素混凝土在充分开裂后，不收稿日期：2008-09-08；修回日期：2009-04-03能承受拉应力，而钢筋混凝土裂缝间的混凝土却由作者简介：闫肖武(1977一)，男，江苏沛县人，硕士，讲师，一级注册结构工程师，主要从事建筑结构的教学和研究工作。于受到钢筋的销栓作用仍然可以承受部分拉应力，E—mail·yxw5111@si

7、na．eom虽然这种裂缝间混凝土受拉作用的贡献不大，但作四川建筑科学研究第36卷者认为却不可以忽略。首先，受拉混凝土对钢筋混凝土结构的承载力影响不大，但却由于其存在使得oo008：err=()构件的刚度较大，故在减小构件开裂后的变形上作(2)对钢筋的本构关系方程做了修订。采用被用比较明显。如果混凝土的拉应力被忽略，那么单混凝土加劲了的钢筋的平均应力一应变的曲线方程：元的柔度和构件的变形将被高估；其次，构件中，