鋼筋混凝土剪扭構(gòu)件承載力計算公式研究.pdf

1、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010在剪扭復(fù)合作用構(gòu)件承載力計算時采用三段折線關(guān)系，將1/4圓弧外擴(kuò)，導(dǎo)致設(shè)計偏于危險；丁大鈞建議公式使用1/4圓弧模型，但在選取混凝土剪力折減系數(shù)時低估了混凝土的抗剪能力；黃靚建議公式使用內(nèi)縮的直線模型，設(shè)計偏于保守。本文主要展開如下幾方面的研究。
　　采用1/4圓弧模型和修正的三折線模型推導(dǎo)出兩種新的建議修正公式，通過實例及算例比較各公式的安全性和經(jīng)濟(jì)性。實例對比表明，兩種修正公式承載

2、能力儲備指標(biāo)高于GB50010-2010。算例分析表明，兩種修正公式既能完全滿足1/4圓弧相關(guān)關(guān)系，又較好的滿足了黃靚建議公式的直線相關(guān)關(guān)系且計算結(jié)果相當(dāng)接近。與丁大鈞建議公式和黃靚建議公式相比，兩種修正公式經(jīng)濟(jì)性更好。
　　在理論層面推導(dǎo)出GB50010-2010公式、丁大鈞建議公式、黃靚建議公式及兩種修正公式隱含的剪扭相關(guān)方程，并與1/4圓弧對比。算例分析表明，GB50010-2010曲線存在危險區(qū)域，配箍率較低時危險區(qū)域擴(kuò)大

3、；丁大鈞建議公式與黃靚建議公式曲線幾乎為直線，計算偏于保守；修正公式一、二曲線接近1/4圓弧，安全性與經(jīng)濟(jì)性較好。
　　對各公式進(jìn)行可靠度分析，考慮荷載效應(yīng)比、荷載組合、鋼筋及混凝土強(qiáng)度等級、配箍率、構(gòu)件截面尺寸、荷載上限值等因素。對于剪型破壞的二級構(gòu)件，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002及《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GBJ10-89公式可靠指標(biāo)不能滿足《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001(以后簡稱“統(tǒng)一標(biāo)

4、準(zhǔn)”)中3.7的要求；在混凝土等級偏低且箍筋等級偏高時，GB50010-2010公式不能滿足統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)荷載設(shè)計值接近上限值時，偏低更多；其余四種公式能較好的滿足統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　對各公式受剪和受扭可靠指標(biāo)平衡性及原因進(jìn)行探究。算例分析表明，隨著扭剪比增大，GB50010-2010公式和丁大鈞建議公式出現(xiàn)剪扭可靠指標(biāo)不平衡；黃靚建議公式和修正公式一很好的克服了該缺陷；修正公式二在扭剪比小于0.75時剪扭可靠指標(biāo)平衡性良好，很