钢筋混凝土板冲切性能暨冲切承载力分析理论研究综述

论　坛　钢筋混凝土板冲切性能暨冲切承载力　分析理论研究综述　文／陈光耀　卞东风　钢筋混凝土板柱结构体系是工程　建委提出的《楼板及基础的抗冲切强　转动复合机构及其相应解答，并简化为　实践中普遍使用的一种结构形式，已经　度设计》规范课题，以湖南大学为主，联　转动机构以求解变厚度圆板基础的斜截　被广泛应用于房屋、桥梁、港口、给水、　合哈尔滨建筑工程学院、同济大学和福　面破坏荷载和倾角，收到令人满意的效　海洋以及核反应等各种结构工程领域．　州大学成立了　楼板和基础冲切强度研　果：１　９８６年　陶学康和Ｒ．Ｗｈｉｔｅ采用轴对称　且因其在适应建筑室内造型、降低层　究专题组　针对ＧＢＪ１０—８９规范的修订　分层有限元模型预测出了圆板的冲切破　高、降低建筑结构的材料用量　以及加　展开了对钢筋混凝土板及基础冲切性　坏ｊ同年，同济大学的董振祥将混凝土板　速建筑施工等方面有突出优势．故在国　能的试验研究。随后　国内许多高等院　离散为三角形单元　沿板厚方向再分层，　外越来越受欢迎，我国的应用也日益增　校及科研单位，如郑州大学工学院、长　对四点支承、跨中承受集中荷载的板进　多　且前景广阔。　沙铁道学院、大连理工大学、东南大学，　行了全过程计算分析。　由于钢筋混凝土板柱结构体系板　以及城乡环保建设设计院等单位，相继　三、结语　柱节点处剪应力和弯曲应力高度集中　进行了大量的试验研究，取得了与国际　前述关于钢筋混凝土板　中切性能　而常发生突然的局部＞中切破坏　相邻板　同步的成果。其研究的范围有：平板结　的研究已取得了一定的进展，但已有研　柱连接可能因超载导致脆性冲切破坏　构、基础承台、中心荷载、偏心荷载、配　究成果距实际应用需求还有一定距离．　而造成灾难性的后果．故如何提高平板　置抗冲切筋和不配置抗冲切筋、矩形　今后一段时间内尚有以下几方面有待　结构的抗冲切性能等．已成了国内外学　板、圆形板、简支板、约束板等．所用的　于进一步研究：　术界和工程界长期以来共同关心的问　材料有普通混凝土、轻骨料混凝土、高　１　以往钢筋混凝土板中混凝土强　题．并相继进行了大量卓有成效的研　强混凝土、钢纤维混凝土等．并对开孔　度等级普遍较低．随着现代建筑向大　究。现将研究的情况综述如后。　板、无粘结预应力板等进行了研究。　跨、高层发展．高强混凝土由于强度高、　一二、、钢筋ｊ昆凝土板　中切性能试验研究　钢筋　昆凝土板冲切承载力分析　刚度大、耐久性好，在现代工程结构中　通过试验手段对钢筋混凝土板冲　理论研究　已越来越多地得到应用．因此．迫切需　切性能进行分析．对各种方法的适用性　近年来．我国学者对钢筋混凝土　要对高强混凝土板进行　中切性能的系　和可靠性进行评价和验证．是钢筋混凝　板柱结构冲切承载力分析的理论进行　统研究　土板冲切性能研究的基础内容　国外关　了较多研究．主要表现在以下方面：　２为改善传统混凝土抗拉抗剪强度　于钢筋混凝土板柱冲切性能的试验研究　１　９　９０年．余志武通过国内外大量钢筋　低、脆性延性差等缺点，需在混凝土中　开展较早．美国学者Ｔａｙｌｏｒ早在２Ｏ世纪初　混凝土板和基础试验资料的分析．用屈　掺加纤维进行复合。纤维混凝土．特别　就进行了有关冲切破坏的试验研究．并　服线理论推导出板弯曲破坏时的极限　是钢纤维混凝土作为一种新型复合建　于１　９１　３年提出了冲切强度的计算公式。　承载力公式；同年．曹宏杰也运用此理　筑材料．因其材性优良．近年来在国内　其他众多的专家学者也对板柱节点的冲　论推导出了中柱节点的强度计算公式。　外得到了迅速发展和应用．故对钢纤维　切进行了深入探讨。研究发现．为了提高　１　９８６年．栾英通过配置抗剪弯起钢筋混　混凝土板柱结构体系冲切性能进行系　板的抗冲切强度．可在其中设置如弯起　凝土板　中切问题的试验研究．运用极限　统研究具有重要意义。　钢筋、ｕ型箍筋、封闭式箍筋、钢梳、钢剪　平衡理论得出的受冲切承载力强度计　３随着有限元分析软件的不断发　力销等各种形式的抗冲切钢筋。　算公式．考虑了板冲垮比的影响；１　９８６　展、完善和分析方法的不断改进．对　当荷载存在偏心或结构承受水平　年．蒋大骅、沈景华将修正的库仑材料　冲切破坏的数值模拟精确性将不断提　力的作用时．板柱节点上既传递水平荷　破坏准则简化为二次抛物线屈服准则．　高．采用有限元分析软件来模拟实际工　载．又传递不平衡弯矩．致使柱周围板　以塑性理论分析给出了圆板受＞中切承　程中的＞中切破坏及其破坏形态，既有利　内的剪力分布不均匀．导致节点抗剪强　载力计算的最小上限解答；周朝Ｉ￣Ｂ＃Ｉ、充　于分析板冲切受力性能和破坏机理，又　度降低。２０世纪６０年代初，Ｓｔａｓｉｏ￣［］Ｂｕｒｅｎ　７Ｂｒａｅｓｔｒｕｐ—Ｎｉｅｌｓｅｎ￣＝答的适用条件及界　可为钢筋混凝土的合理设计提供依据，　著文讨论了弯矩传递对冲切强度的影　外解答．导出了与任意非二次抛物线　还能节省资源，提高效率。建议今后加　响。之后．Ｈａｕｋｉｎｓ、Ｌｏｎｇ、Ｓｈａｆｉｑｕｌ等相继从　屈服准则相应的塑性表达式．同时证　强这方面的研究。囵　事了这一方面的试验研究．并逐步形成　明了只要屈服线准则包络线是外凸　了三类分析和设计方法　的，错动机构上限解相应的破坏面各点　作者单位：河南省万安工程建设监　我国对冲切性能的研究起步较　均处于剪压应力状态，还针对错动机构　理有限公司　晚．从２　０世纪８０年代开始，结合国家　的这些局限性．进一步提出了错动——　［收稿日期：２００６—０８—１　５］　田中州建设２００６年第ｌ嗍