基于局部滑移理論的鋼筋混凝土軸拉構件剛度分析

吳二軍,趙瓊娟,張素玲

(河海大學土木與交通學院,江蘇 南京 210098)

結構設計規范規定,結構或構件除按承載能力極限狀態進行計算外,還應按正常使用極限狀態進行變形驗算,而構件的剛度計算是變形驗算的基礎,因此,國內外對構件的剛度進行了大量的研究。對于鋼筋混凝土構件,早在20世紀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、物理條件和幾何條件并經過試驗結果修正后的剛度計算公式[1-4]。但這些公式普遍未能合理反映剛度隨內力大小變化的特征,也不能較精確地計算桿件不同位置處剛度的變化,所以規范中采用了變形計算的“最小剛度原則”來避免變剛度梁變形計算復雜的問題。文獻[5]通過對變剛度梁的變形計算證明了工程設計中“最小剛度原則”的合理性。為考慮剛度變化的影響,文獻[6]提出采用分段降剛度、彈性分析方法求解鋼筋混凝土結構內力。由于實際工程中鋼筋混凝土軸心受拉(軸拉)構件相對較少,軸拉剛度計算的研究成果很少,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用日益增多,外側混凝土管道壁的變形分析必不可少,文獻[7]通過試驗擬合了軸拉剛度的計算公式。

關于鋼筋混凝土結構裂縫問題的研究從20世紀70年代至今已持續了幾十年[4],現在仍是一個研究熱點,如彭守拙等[8-9]研究了穩定滲流狀態下和透水條件下鋼筋混凝土襯砌裂縫寬度的計算方法;陳彥玉等[10]對大型渡槽的溫控防裂技術進行了討論;巫昌海等[11]進行了有限元非線性裂縫模擬分析的研究。……