文摘

钢筋混凝土空腹夹层板的剪力键(RCOSP)是一块联合连接上弦杆和下弦杆。为了了解剪力键的破坏模式和验证当前算法的准确性,总共9测试块准备和分类3组分配纵向钢筋(LR)比例为0.49%,0.82%,和1.24%,分别。水平集中静载荷下简单的支持条件。剪力键的试验结果表明,横向剪切和混凝土分开或碎沿着方向剪切key-chords和弦宽度的区域;的应变水平的混凝土和箍筋抗剪键智商较低;的发展水平位移和纵向钢筋的应变测试的部分经历弹性、弹塑性、塑性阶段;测试的极限载荷部分几乎没有与剪力键的配筋率,但由裂缝发育程度控制在剪力键的地方与和弦的连接。为了避免当前算法高估了剪力键的抗剪承载力,提出了剪切部分的限制条件。有限元分析(FEA)进一步验证,剪切部分提出的限制条件是合理的、必要的。

1。介绍

空腹夹层板楼地板是一种新型的网络开放网格的基础上开发的,其外观类似于钢筋混凝土空腹的网格图1(一),网络开放网格是1/16到1/18的高度短方向(1]。空腹部分由上弦杆、下弦杆,和顶部和底部剪力键连接和弦;表面是现浇或预制钢筋混凝土板;参见图1 (b)因其成分。这地板克服缺点的剪切刚度空腹网格是坏的和具有以下优点:(1)主要用于大跨度(常用跨度18到30米)的多层建筑,楼层高度很小(1/24到1/30短方向),提高土地利用率(2)上弦杆和下弦杆之间的空间可以用作各种管道通道;不需要吊顶,扮演一个美化外观和节约层高(3)上弦杆之间的差距的存在和下弦杆可以有效地降低结构的自重,减少地震作用(4)地板上的分区可分为根据需要灵活

研究表明,垂直荷载作用下,上弦杆的弯曲挠度和下弦杆RCOSP是显而易见的,但剪力键主要显示了剪切变形(2),空腹夹层板的变形主要是弯曲,约占85%的总变形和剪切变形约占15%3总变形的)。弯曲的行为(4)和抗震性能的钢空腹夹层板通过数值分析方法讨论了(5]。

随着剪力键连接顶部和底部空腹夹层板的和弦,它直接影响到整体空腹夹层板的机械性能;理解机械性能和失效模式的各种空腹夹层板的剪力键成为目前研究的重点。往复加载的试验研究钢空腹夹层板的剪力键的关节(SOSP) /无加劲和弦进行,结果表明,两种类型的关节具有更好的抗震性能,可以满足工程设计要求,和照片的结构如图2(一个)(6]。SOSP剪力键的实验研究表明,联合具有更好的抗剪承载力和延性9,10]。静载荷测试执行SOSP剪力键的关节和公式的交叉梁类比法得到[11]。也出现在复合梁的剪切连接器和梁柱接头。通过实验研究经验方程来预测v形抗剪连接件的承载能力是获得12]。剪切刚度,抗剪强度失效模式,相对滑移特性的多孔板连接接头在波纹钢web复合梁研究通过测试(13];螺栓连接件的力学性能在火灾及其对复合梁的连接性能的影响进行了研究[14]。结合实验和有限元分析、失效模式和抗剪承载力计算公式得到了高强度螺栓连接的复合梁(7,15[],这张照片的结构14)如图2 (b)。试验结果表明,螺栓或螺栓连接在轻钢复合梁可以确保更好的剪切结合强度(16];h型的钢复合木梁可采用斜螺栓钢木复合接头剪切连接(17]。wood-concrete复合梁的剪力连接性能通过实验方法研究[8,18[],这张照片的结构18)如图2 (c)。试验研究外部加强和弦之间的联合广场空心型钢柱和工字钢梁和核心筒column-steel梁复合联合进行,和抗剪强度的计算方法提出了(19,20.]。研究表明,如果web的梁柱接头面积钢筋采用非对称槽,接头的抗剪承载力面积可以提高(21]。基因表达程序可以用来预测剪切承载力的计算模型的钢筋混凝土梁柱接头(22]。研究[23,24]给出了计算模型和计算公式适用于钢筋混凝土梁柱接头抗剪强度的作用下地震。

上述研究主要集中在不同类型的剪切钢空腹夹层板的关键关节和其他类型的剪切连接,而剪切的试验研究RCOSP尚未执行的重要关节。当前算法认为剪力键的压力联合类似钢筋混凝土支撑;抗剪承载力主要由剪力键的单边LR联合(1]。验证当前算法的准确性剪切承载力的剪力键RCOSP和理解RCOSP剪力键的失效模式,总共9测试块3组不同LR比率的剪力键的设计。集中进行静态加载获得测试件的裂纹发展和失效模式,了解抗剪承载力的关系与LR比率剪力键的关节,并获得试件的荷载位移曲线。

2。实验评估

2.1。组件的设计

本文的实验是在重点实验室完成结构工程的贵州省,中国。测试件的力学简化模型如图3;测试件的尺寸在图表示4(一)。三组测试块LR剪力键的比率为0.49%,0.82%,和1.24%,分别设计,三个测试块准备每组,每组测试的钢筋布置块表1。测试件准备在水平位置,如图5。

2.2。材料机械性能

三组的标本与预拌混凝土倒。混凝土立方体抗压强度的测试结果每个标本组如表所示2。抗拉强度和弹性模量计算的抗压强度(25]。钢筋的力学性能参数如表所示3。

2.3。加载装置和系统

剪力键的简单支持关节,采用单点水平集中荷载,加载100 t杰克被选中,和50 t负载传感器用于控制负载值;试验加载装置的设计如图6,加载装置的实物图如图7。加载速率大约是7 kN /分钟,15 kN的负载应用到每个试样在第一阶段,一堆30 kN应用在每个阶段从第二个阶段,每个阶段的负载稳定10分钟的时间,在负载稳定和裂缝发展情况观察和相应的注意。

2.4。测点布置

测量测试件的水平位移,位移计如图8安排。钢筋应变仪排列和弦LR,剪力键LR,箍筋、剪力键32钢筋应变仪被安排在每一个测试块,的位置和数量安排如图9。混凝土应变仪剪力键和和弦表面排列,排列的位置和数字图所示10,26混凝土应变仪被安排在一个单独的测试。在实验中,从位移计数据的同步采集,启用负载传感器和应变测量的测试系统。

3所示。实验现象和故障特征

3.1。实验现象的描述

实验现象和3组试件的破坏载荷值大致相同;裂缝描述开发过程和法律通过试样3为例。规定在以下描述剪力键作为中心,左侧是指接近水平加载的结束,和右边是指最后接近固定铰支承。随着裂缝的发生剪切前后的关键一步连接区域几乎相似,只在前面的裂缝剪切关键一步描述连接区域:(1)当加载破坏载荷的25%左右时,水平裂缝沿弦宽度方向上表面的左手上弦杆发生;不贯穿裂缝。(2)当加载破坏载荷的35%左右,在拐角处斜裂缝出现的上表面与剪力键左边的下弦杆连接;两个水平裂缝沿弦宽度方向上发生左上弦杆的上表面;不贯穿裂缝。(3)当加载破坏载荷的45%左右,在拐角处斜裂缝出现右边的下表面与剪力键上弦杆连接;两个水平裂缝贯穿和扩展到弦的位置发生在靠近剪力键的下表面上右下弦杆。(4)当加载破坏载荷的55%左右时,水平裂缝沿剪切方向开发关键基于斜截面裂缝已经存在在拐角处;不贯穿裂缝。(5)当加载破坏载荷的75%左右时,水平裂缝的地方剪力键与和弦进一步发展,基本上通过剪力键运行;和弦的斜裂缝扩展发生在剪力键的位置水平裂缝存在;剪力键的地方与和弦拉开或碎和弦宽度方向;现有的右手上弦杆的上表面裂缝进一步发展和运行通过和弦宽度,和新裂缝也同时发生;右手下弦杆的下表面3裂缝贯穿和弦宽度和扩展的和弦。(6)当加载破坏载荷的95%左右,基本上没有新的裂纹发生;现有的裂缝进一步发展;当有连续加载306 kN,加载不可能增加;试样被宣布失败。在图11标本的轮廓线所示。在图12显示,混凝土裂缝的发展,在图13显示,故障形式的标本。

3.2。故障特征

(1)无论多么剪力键的LR比率是,测试部件严重损坏的地方是位于和弦的剪力键连接的地方,这表明剪力键减少横向力的作用下。连续加载后的试样剪切关键是水平降低,剪力键显示数字的和弦邻近斜裂缝(图(13日)来13 (d))。失败的模式不改变剪力键的LR比率的增加,和所有标本的破坏载荷的增加并不会增加LR剪力键的比例。(2)剪力键的位置与左下弦杆的上表面和下表面的右手上弦杆是分开和弦宽度方向的弯矩作用下(图13 (e))。剪力键的位置与右手下弦杆的下表面和上表面的左手上弦杆一起压弦的方向宽度的作用下compression-flexure(图13 (f))。(3)没有观察到裂纹发展面前,回来,左,和剪力键的左右,表明和弦连接剪力键的地方是弱区。

所有标本的失败承载力不增加剪力键的LR比率,和故障模式不会改变的增加比率。原因可能如下:剪力键的垂直高度要求是小于或等于其截面尺寸;即剪力键是一块关节、弯曲变形的影响很小,因此,剪力键的LR比率发挥着重要作用弯矩的作用下不能改变失败的模式。失败是由剪切key-chords连接区域的裂缝发展。

4所示。实验结果和分析

本文时剪力键的LR应变达到屈服应变值或重要的转折点发生在荷载位移曲线作为试件的屈服条件,并没有更多的负载增加的时候可能被认为是失败的测试。

4.1。LR的应变、混凝土和箍筋的抗剪键

以下4.4.1。LR和混凝土的应变

根据测试,当标本失败,平均应变值的测量分4、8和12组1、组2和组3的3 c大于屈服应变值,而相同的平均应变值测量3点和3 b小于屈服应变值。组3的载荷应变曲线绘制使用的平均应变值测量分4、8和12,其余的测试部分通过选择屈服应变测量的点。图14显示的载荷应变曲线LR剪力键的左边,1 - c, 1 b、2 b,和2 c数据测点4;1 a和a是12号测点的数据。图15显示的载荷应变曲线LR剪力键的右边,划归在哪里数据测点13;a和2 c在测量数据点17;1 - c, 1 b和2 b数据测点21。图16- - - - - -18分别显示具体的载荷应变曲线,测量点34岁,37岁,47岁。

在数据14和15在加载的初始阶段,应变LR的剪力键的生长速度非常缓慢,非常小的值。当荷载达到140 kN,应变增长速度变得更快。与此同时,一些标本的应变值急剧增加负载后达到140 kN,可能靠近纵筋的混凝土开裂,和力传递给纵筋。当载荷达到约75%的破坏载荷,负荷增长速度变得缓慢;LRs的压力急剧增加,显示出显著的特征。在连续加载的情况下,达到极限载荷,载荷应变曲线LRs开始下降,显示测试部分的失败。LRs的应变值右侧的剪力键的大多数测试块的80%到95%,在右边,显示的传播力测试装置是可靠的。

在数据16来18在加载的初始阶段,混凝土的抗剪键的载荷应变曲线近似线性增长,表明试样在弹性阶段的压力。当载荷达到约75%的破坏载荷,负荷增长速度变得缓慢。继续加载,在达到极限荷载时,混凝土的载荷应变曲线开始下降,显示测试的失败。测试件1 b和3 c的混凝土应变值明显小于其他测试块;这可能是造成可能的滑动轴承位置的试样。可能制造错误的通透,没有。47个测点的应变值明显大于其他标本,和极限载荷明显小于其他标本。

测量分34和47的应变值附近的剪切key-chords连接面积明显大于中间测点的值37剪力键;这主要是因为剪切key-chords连接面积受剪切力,弯矩和轴向力,而中间的剪力键主要是受剪切力的影响。

忽略弯矩的影响,45°、135°的对角线剪力键的主应力方向。指的是混凝土剪力键的应变值(如图1934),测点的应变值沿对角线方向的剪力键是最大的,其次是测点的值33沿水平方向和沿垂直方向测点的值35是最小的,表明沿对角线方向的剪力键可以大约主压应力的方向的剪力键。

4.1.2。箍筋的应变

剪切应变值和变化趋势的关键马镫各种测试部分是相似的。数据20.来22显示载荷应变曲线测量点29 1 a 32个测试块,通透,3。

在数据20.来22箍筋应变的绝对值增加负载,但值小块当测试失败,显示的箍筋抗剪键不受大的力量;主要解决LRs,根据构造钢筋和箍筋可以安排。测点的应变值29和32 1 a试样和测点32试样3比其他测量更大点;主要原因是测量点29和32和弦剪力键连接的地方,和复合应力状态下的区域。应变的测量分可分为紧张和压力;这可能会由于受到周围混凝土的应变仪粒子。

4.2。荷载位移曲线

y 2的绝对值和y-3位移的位移米大致相等;测试件的水平位移可以减去y 2的值从y-1位移计的价值。水平方向的荷载位移曲线给出了3组低于如图23。

在图23开裂前,各种测试件的位移发展缓慢;位移和载荷之间的关系是近似线性的;这表明测试块处于弹性工作状态;后开裂和屈服之前,山坡上的曲线的各种测试块逐渐减少;这是因为开裂的和弦削弱了整体横向刚度测试块,使曲线逐渐减缓;测试件产生后,位移与负载的应用迅速增加;测试部分的曲线光滑部分;这表明测试块有更好的变形能力;在达到极限荷载,荷载的增加变得不可能;位移进一步增加,表明测试失败了。 In fact, curve variation rule of Figure23类似于其他类型的钢筋混凝土构件(26- - - - - -28]。

在失败,平均应变的测量值点4,8和12组1、组2大于屈服应变值,而3和3 b的平均应变值小于屈服应变值。1组和2组的屈服载荷加载应变值时对应的数字(14日)- - - - - -14 (b)达到屈服应变值。组3是相应的屈服载荷加载时重要的转折点发生在荷载位移曲线在图上23。本文相应的负载测试部分的收益率作为屈服载荷V_y;Δ相应的位移产生位移_y;最大负荷值加载期间被称为极限荷载V_u,相应的位移Δ叫做极限位移_u,并给出相应的值在表4。V_y增加抗剪键的LR比率;的极限载荷V_u不会增加剪力键的LR比率;它可以判断结合上述实验现象的最终失败测试片是由剪切key-chords连接区域的裂缝发育程度,也没有与剪力键的LR比率之间的关系。

5。抗剪承载力的计算

在计算如下,表的测量值2和3转换为设计强度(29日]: 在哪里α_c1立方棱镜力量强度的比值,网和少0.76,C80需要0.82,中间是线性插值;α_c2混凝土的脆性降低系数、C40和少取1.0,C80需要0.87,中间需要线性插值;混凝土立方体抗压强度的变异系数。

5.1。抗剪承载力的计算方法和讨论

目前,认为应力抗剪键的模式类似于钢筋混凝土支撑。的混凝土剪力键主要是压缩的,也就是说,类似于混凝土支撑的肚子,和LRs剪力键主要是拉伸,也就是说,与托臂LRs相似。相应的计算公式和计算图(见图24)提出了30.]。

剪力键的裂缝控制的计算公式如下:

图和公式计算的抗剪承载力当前算法给出如下:

在图中,V (V_k)是更大的一个和弦的和弦和底部顶部之间的轴向力,一个下弦杆形心轴的距离是上弦杆的底部表面,b剪力键截面的宽度,h剪力键截面的高度,h₀剪力键截面有效高度的,一个_年代是距离的位置LR的合力的边缘混凝土剪力键的行为,l_n在垂直方向抗剪键的高度,h₁下弦杆的高度,h₂是上弦杆的高度。一个_年代 的面积是单边LR剪力键的请求和单边的比例等于或大于0.2%和0.45的值f_t/ f_y,最低LR剪力键截面比是0.6%,f_yLR的屈服强度是抗剪键,然后呢f_tk混凝土轴心抗拉强度标准值。

根据试验现象,负载测试标本的地方剪切斜裂缝出现时关键连接和弦是大约140 to165 kN,以及标本的抗剪承载力计算公式(6)是149 kN,相对误差为6%到11%,所以公式(6)可以准确预测相应的负载连接的剪切斜裂缝出现时的关键一步。

在数据14和15LRs很小的应变值在混凝土开裂前剪切key-chords连接区域。然而,在这个区域出现了裂痕,LRs应变剪力键的大幅增加。在数据15来18下,混凝土剪力键主要是压缩,沿着对角线方向和应变值是最大的,所以可以总结如下:(1)在混凝土开裂剪力key-chords连接区域,主要作用于具体的负载。当载荷达到价值计算公式(6),LRs剪力键开始抵制外力,主要受到拉伸力。(2)忽略剪力键混凝土的抗拉强度,可以近似认为剪力键沿对角线方向是主压应力的方向。(3)结合(1)和(2),它可以知道水平载荷下的应力抗剪键的模式类似于钢筋混凝土支撑的,所以当前理论是可靠的。

最大平均应变的测量值点4、8和12 3和3 b 1460×10⁻⁶和1580×10⁻⁶分别和小于相应的屈服应变值。3和3 b的抗剪承载力计算的测量应变值,和其他测试块可以计算通过剪力键的LR的压力f_y。测试件计算的抗剪承载力值由公式(7)被定义为V₁、的值组1、组2和组3中3 c 109 kN, 180 kN,和297 kN,分别和3和3 b的值是205 kN - 222 kN。比较V_y在表4值计算公式(7的抗剪承载力),组1(比率为0.49%)和组2(比例0.82%)计算公式(7)明显小于相应的值V_y和3 c的值(比例1.24%)大于相应的值V_y,而3和3 b的值小于相应的V_y。

在工程应用中,屈服承载力作为承载力设计值。它可以从公式之间的比较结果(7)和测试:当剪力键的LR比率是0.49%和0.82%,结果计算公式(7)是保守和安全的工程应用,而当比率是1.24%,由公式计算结果(7)可能是大于屈服值和不安全的工程应用。可以推测的是,测试样本,如果剪力键的LR比率大于1.24%,由公式计算结果(7)可能比极限抗剪能力,这显然是不安全的。这是由于抗剪能力计算公式(7)将与剪力键的LR比率增加,忽视这一事实最后失败是控制混凝土裂缝发展的程度剪切key-chords连接区域,几乎没有与剪力键的LR比率之间的关系。所以,为了避免公式(7)高估了剪力键的抗剪承载力计算公式的基础上,联合大小限制的最大剪力键剪切承载力应提出。

5.2。剪切的限制条件

基于故障模式,减少沿截面抗剪键,最终剪切能力几乎没有与剪力键的LR比率之间的关系,以及公式的结果之间的相对误差很大(7)和测试。它可以得出结论,剪力键的终极剪切承载力的大小是由和弦和剪力键和混凝土的强度。垂直高度的比值l_n截面抗剪键的高度h通常必须小于或等于1 (1];剪力键是一个深度受弯构件垂直放置。

在中国的代码中,单跨钢筋混凝土受弯构件如图25,l / h是要求小于5。

的限制条件的剪切部分钢筋混凝土受弯构件显示为

在公式(8), 必须小于或等于4,在哪里V抗剪承载力设计值;l是计算跨度,需要不少于2h;h截面的高度;h₀是截面有效高度;b横截面的宽度;β_c网是混凝土强度影响系数,和少1.0,C80需要0.8,和C50和C80之间是线性插值;f_c混凝土轴心抗压强度设计值,测试块;它可以根据公式计算(2);

剪力键与顶部和底部共同集成和弦;形状不同于钢筋混凝土受弯构件如图25。剪力键后根据测试,减少沿横截面,负载可以继续增加,混凝土裂缝附近的顶部和底部和弦剪力键快速发展。它可以得出结论,和弦的截面大小对剪切承载力的影响。在工程应用中,和弦的截面宽度和剪力键是相等的。因此,和弦对剪切承载力的影响可以近似认为是和弦的截面高度的影响,并采取的价值l / l_n考虑和弦的效果,剪切部分剪力键的限制条件给出如下:

k介绍了抗剪承载力修正系数,在吗k0.53匹配负载,在剪切key-chords混凝土破碎;b,h,l,l_n有相同的含义为5.1。l / l_n代表和上弦杆底部维度的影响公式;β_c,f_c有相同的含义为公式(8)。

抗剪承载力计算公式(9)被定义为V₂,V_u,V_y,V₁,V₂各种测试组块及其比率给出了表5。加载系数被定义为γ_u,γ_u=V₂/ V_u。实验现象表明,剪力键的削减是几乎同时剪切key-chords连接区域的混凝土压碎。所以以剪切key-chords连接区域的混凝土压碎为终极有限状态的标志,相应的γ_u在中国1.30[代码31日]。如表所示5,γ_u是1.32到1.41,这表明由公式计算结果(9)是安全的。之间的相对误差V_y和V₂2% - -24%;这表明公式的计算结果(9)接近屈服值的测试。的值V_u/ V₁减少与剪力键的LR比率的增加。如果剪力键的LR比率大于价值3组的值V_u/ V₁很可能小于1的极限抗剪承载力控制混凝土开裂的程度发展有关的区域。

6。有限元分析(FEA)

6.1。引入有限元分析

在有限元分析中,固体单元元素应用于模拟混凝土和8的链接元素被用来模拟钢筋(32,33]。固体单元元素可以实现混凝土材料的开裂和压碎。具体的故障判据是受雇于威廉和Warnke 5个参数标准(34)和开放和封闭裂缝的剪力传递系数是0.2和0.2,分别为(35]。双线性各向同性硬化是用来模拟非线性行为的强化36]。混凝土与钢筋的泊松比为0.2和0.3,分别为(29日]。收敛位移作为标准。

混凝土和钢筋的力学性能参数计算了转换成设计值基于表的结果2和3。有限元分析的约束和加载模式是一样的测试标本。通过考虑剪切key-chords连接区域是在复合应力状态下,测试的失败可以确定根据强度理论。在测试,具体的宽度剪切key-chords连接区域压碎或加载极限荷载的75%左右时,采取第三主应力混凝土的剪切key-chords连接区域σ₃=f_c为准绳来判断测试的失败,mark 1命名为失败。同时,收益率比较大量的有限元分析和测试时的压力值LR的剪力键f_y剪力键到达LR的压力f_y作为第二个失败的标志,称为失败马克2。失败的结果是1和2应分开计算。

6.2。有限元分析的结果

有限元(FE)模型是杰出的使用前缀“铁”其次是数字1,2和3,分别。模型显示在图的照片26。

有限元分析的结果和表中的值的比率4和5如表所示6:

6.2.1。结果在Mark 1失败

FE1的抗剪承载力、铁和FE3几乎相等;即剪切承载力没有与剪力键的配筋率。的值V / Vu是0.71 - -0.76。在实验中,当连接地区混凝土压碎(压应力f_c),相应的负载是只有大约75%的极限载荷。所以,抗剪承载力有限元分析和测试匹配。钢筋应力分布的有限元模型如图27。在图(27日),最大拉应力抗剪键的LRs接近屈服强度,而铁和FE3数字的值28(b)和28(c)小于相应的屈服强度,而结果也符合载荷应变曲线在图14。

FE1-FE3的相对误差V和V_y在20%以内,表明剪切承载力有限元分析计算是在良好的协议与屈服剪切承载力的测试。FE模型失败时,混凝土裂缝的分布和破碎的压应力FE1-FE3是相似的。数据28和29日显示混凝土裂缝的分布和破碎和第三主压应力FE3的失败,分别。

在图28裂缝和破碎主要分布在剪切key-chords连接区域,这与试验数据的分布相一致12和13。在图29日,混凝土的最大压应力出现在剪切key-chords连接区域,这与图中所示的失效模式是一致的13 (f);剪力键的沿对角线方向是混凝土主压应力的方向,在图与实验结果是一致的19。结合上述分析,有限元模型下失败马克1是可靠的和有限元分析有参考价值的结果。

6.2.2。结果在马克2失败

混凝土裂缝的分布和破碎混凝土压应力下失败马克2是类似马克1。图30.显示了钢筋应力分布下的FE1-FE3失败马克2。

在图30.剪力键的LR的拉应力大于那些图27,表明收益率LR的剪力键比混凝土的压碎后剪切key-chords连接区域,这是符合测试。FE3的LR的剪力键不能达到屈服强度的增加剪切屈服后的承载力LR的和弦,这结果是一致的,LR的剪力键的平均应变值3和3 b不屈服。抗剪承载力VFE1和价小于Vu从测试获得的相对误差V和V_y分别是3%和16%。抗剪承载力VFE3比V_y和V_u的测试。有限元分析是可靠的小比例下LR剪力键。大比例的LR在剪力键下,联合失去承载力混凝土裂缝发展剪切key-chords连接区域LR的剪切屈服前的关键。因此,失败的抗剪承载力下马克2大剪力键的比例大于剪切极限能力的关节。

FE1-FE3的变形形状是相似的。失败标志1的水平位移小于失败马克2混凝土破碎的剪切key-chords连接比LR的屈服剪力键。FE3失败标志的变形图1和图2图所示30.,测试变形图如图31日,变形数据30.和31日匹配。

有限元分析获得的水平位移值小于测试位移值;的主要原因如下:(1)有一个错误的测试设备,和(2)有限元分析的失败比这早的测试标本。

总之,无论怎么比,失败mark 1可以准确地预测混凝土的压碎的剪切能力相应的剪切key-chords连接区域。小LR剪力键的比例下,失败马克2可以准确预测剪切承载力对应LR的屈服剪力键,但当剪力键的LR比率很大,失败的结果马克2可能大于试件的极限承载力。

进一步阐明抗剪承载力之间的关系2失败的标志和剪力键的LR比率和公式的值(7)和(9),模型FE4和5。在图32的抗剪承载力FE1-FE5与公式的结果。

的抗剪承载力公式(9)相当于mark 1失败的结果,这不会增加剪力键的LR比率,但基本上是不变,表明公式(9)能够准确地预测混凝土的压碎剪key-chords连接区域。抗剪能力计算公式(7)和失败标志2与剪力键的LR比率增加。对于公式(7),当剪力键的LR比率小于1%,抗剪承载力公式(7)小于公式(9失败)和马克1;当剪力键的LR比率大于1%,抗剪承载力公式(7)大于公式(9mark 1)和失败。失败马克2,当剪力键的LR比率小于0.5%,失败的抗剪承载力公式的马克2小于(9失败)和马克1;当剪力键的LR比率大于0.5%,失败的抗剪承载力公式的马克2大于(9mark 1)和失败。测试表明,接头的剪切能力可以增加约25%混凝土压碎后剪切key-chords连接区域。对于公式(7马克2)和失败,当剪力键的LR比率大于1%和0.5%,分别的剪切能力公式(7)和失败标志2可能大于剪切极限能力的关节。

工程应用的安全性和便利性,接头的抗剪承载力计算公式(7),以避免公式(7)高估了接头的抗剪承载力公式的值(7)需要的值小于公式(9)。

6.3。参数分析

为了进一步验证公式的准确性(9),参数化分析是由混凝土强度,LR剪力键的比率,和接头的尺寸参数,失败2标记为失败的有限元模型。

在有限元分析中,对箍筋配筋率的和弦和剪力键,和弦的LR比率是一样的测试样品,和积分强化模型采用钢。混凝土的力学性能参数中指定作为设计值(29日),钢筋的屈服强度360 MPa,弹性模量是210⁵MPa。有限元模型的相关参数如表所示7。

抗剪承载力计算公式(9)和有限元分析数据所示33- - - - - -35。

在图33,抗剪承载力随混凝土的强度,并从C30混凝土强度变化时C65,相对误差之间的抗剪承载力计算公式的值(9)和有限元分析的值是0% - -5%。在图34配筋率为0%时,有限元分析的价值显然比公式的值(9),相对误差之间的抗剪承载力公式(9)和有限元分析是27%;也就是说,公式(9)时不能使用LR剪力键的比例是0。当剪力键的LR比例是0.6% - -7%,它们之间的相对误差是0% - -7%,表明LR的比率的增加抗剪键对剪切能力几乎没有影响,并与试验结果是一致的。根据图35,当l_n/小时小于或等于1,l / l_n等于2.4到4,有限元分析值之间的相对误差和公式(9)是1% - -10%,显示l / l_n的公式是合理的。参数分析的结果进一步表明,公式(9)提出可靠的和必要的。

7所示。结论

(1)剪力键的失败是由剪切裂纹发展的程度key-chords连接区域,剪力键是水平减少,连接区域的混凝土压碎或拉开。破坏模式和极限抗剪承载力和抗剪键的LR比率几乎没有关系。(2)加载应力-应变曲线的纵向抗剪键的酒吧和荷载位移曲线有明显的屈服特性,并进行了弹性、弹塑性。和塑料阶段。箍筋的抗剪键可以安排根据建筑加固。(3)剪力键的应力模式类似于钢筋混凝土支撑,和公式(6)能够准确地估计相应的负荷值,当剪切裂缝关键一步的连接区域。(4)根据故障模式和深钢筋混凝土受弯构件的限制条件在中国代码,公式(9)的抗剪承载力计算提出抗剪键。在工程应用中,剪切承载力可以通过公式计算抗剪键(7),但是值不能大于计算值由公式(9);即剪切承载力应满足剪切部分的限制条件。(5)试样的有限元分析结果与试验结果是一致的,和参数分析进一步验证的原因的限制条件提出了剪切部分。

数据可用性

承载力的数据用于支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作是由中国国家自然科学基金(批准号51168008)。支持感激地承认。