基于局部滑移理論的鋼筋混凝土軸拉構(gòu)件剛度分析

吳二軍,趙瓊娟,張素玲

(河海大學(xué)土木與交通學(xué)院,江蘇 南京 210098)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件除按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算外,還應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行變形驗(yàn)算,而構(gòu)件的剛度計(jì)算是變形驗(yàn)算的基礎(chǔ),因此,國內(nèi)外對(duì)構(gòu)件的剛度進(jìn)行了大量的研究。對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件,早在20世紀(jì)70年代梁的抗彎剛度的研究就取得了豐富的成果,通常將桿件抗彎剛度分為短期剛度Bs和長期剛度Bl,建立了基于截面平衡條件、物理?xiàng)l件和幾何條件并經(jīng)過試驗(yàn)結(jié)果修正后的剛度計(jì)算公式[1-4]。但這些公式普遍未能合理反映剛度隨內(nèi)力大小變化的特征,也不能較精確地計(jì)算桿件不同位置處剛度的變化,所以規(guī)范中采用了變形計(jì)算的“最小剛度原則”來避免變剛度梁變形計(jì)算復(fù)雜的問題。文獻(xiàn)[5]通過對(duì)變剛度梁的變形計(jì)算證明了工程設(shè)計(jì)中“最小剛度原則”的合理性。為考慮剛度變化的影響,文獻(xiàn)[6]提出采用分段降剛度、彈性分析方法求解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)力。由于實(shí)際工程中鋼筋混凝土軸心受拉(軸拉)構(gòu)件相對(duì)較少,軸拉剛度計(jì)算的研究成果很少,但近年來隨著大型水利工程的增多,大型鋼襯混凝土壓力管道應(yīng)用日益增多,外側(cè)混凝土管道壁的變形分析必不可少,文獻(xiàn)[7]通過試驗(yàn)擬合了軸拉剛度的計(jì)算公式。

關(guān)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題的研究從20世紀(jì)70年代至今已持續(xù)了幾十年[4],現(xiàn)在仍是一個(gè)研究熱點(diǎn),如彭守拙等[8-9]研究了穩(wěn)定滲流狀態(tài)下和透水條件下鋼筋混凝土襯砌裂縫寬度的計(jì)算方法;陳彥玉等[10]對(duì)大型渡槽的溫控防裂技術(shù)進(jìn)行了討論;巫昌海等[11]進(jìn)行了有限元非線性裂縫模擬分析的研究。……