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1、混凝土板柱節(jié)點(diǎn)偏心沖切極限分析易偉建，劉彪（湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南長沙410082）摘要：將軸向力和彎矩共同作用下的板柱節(jié)點(diǎn)沖切轉(zhuǎn)化為一個(gè)偏心作用力效應(yīng)，基于塑性極限分析的方法，提出平動-旋轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動機(jī)構(gòu)模型分析節(jié)點(diǎn)的偏心沖切，推演求出了偏載作用下的承載力的泛函表達(dá)式；通過構(gòu)造的破壞曲面近似求出了節(jié)點(diǎn)在偏載作用下的抗沖切承載力的最小值，對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了簡化擬合，并與規(guī)范和其他的計(jì)算方法進(jìn)行了比較；試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明平動-旋轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動機(jī)構(gòu)模型相比與偏心剪應(yīng)力模型能更好的反應(yīng)柱子尺寸與板厚的比值對承載力的影響，并基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)對公式進(jìn)行了部分調(diào)整，計(jì)算
2、結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。關(guān)鍵詞：偏心沖切；極限分析；板柱節(jié)點(diǎn)；Mohr-Coulomb準(zhǔn)則中圖分類號：TU375文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：Ultimatestrengthanalysisofpunchingshearcapacityundereccentricallyloadofconcreteslab-columnconnectionsYIWeijian,LIUBiao(SchoolofCivilEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China)Abstract:Theplateundertheact
3、ionofaxialforceandmomentpunchingproblemistransformedintoanodeeccentricforceeffect,Basedontheplasticlimitanalysismethod,thetranslational-rotationalcompoundmotionmechanismmodelisproposedtoanalyzetheultimatebearingcapacityofslab-columnconnections,andthefunctionalisdeduced.Theprox
4、imatebearingcapacityunderpartialloadwascalcuatedwiththeassumedyieldsurface,furthermore,theresultswereappropriatelysimplified,alsocalculationmethodproposedinthispaperandothercalculationmethodsintroducedinourexistingspecificationarecomparedandevaluated；thecomparisonofthecalculat
5、ionmethodshowsthatthecompositemotionmechanismmodelcanreflecttheinfluenceoftheratioofcolumntoplatethicknessonthebearingcapacitymoreaccuratelythantheeccentricshearstressmodel.theadjustedmethodproposedinthispaperisaccuratetothetestresultswell.Keywords:eccentricallycapacityofpunch
6、ingshear;ultimatestrengthanalysis;slab-columnconnections;Mohr-CoulombCriterion鋼筋混凝土板柱結(jié)構(gòu)是一種只由樓板和柱組成的結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)有施工簡便、空間利用率高、布局靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)，在停車場、住宅、倉庫等建筑中有著廣泛的應(yīng)用。但是板柱結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)容易發(fā)生脆性的沖切破壞，而且一個(gè)節(jié)點(diǎn)的沖切破壞可能引起相鄰節(jié)點(diǎn)因過載而相繼破壞，進(jìn)而引發(fā)結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌。板柱節(jié)點(diǎn)抗沖切性能研究已有近百年的歷史，并積累了相當(dāng)豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù)[1]。特別是對中柱節(jié)點(diǎn)在軸向荷載下受力性能的研究較為充分。
7、現(xiàn)有的研究表明板柱節(jié)點(diǎn)在不平衡彎矩的作用下其抗沖切承載力會有所下降，而板柱結(jié)構(gòu)在承受豎向荷載的同時(shí)由于重力荷載的偏心，橫向風(fēng)作用以及地震作用不可避免的會產(chǎn)生不平衡彎矩，進(jìn)而降低節(jié)點(diǎn)的承載力。不平衡彎矩下的沖切破壞機(jī)理較為復(fù)雜，相關(guān)的研究也相對較少，我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范也僅在附錄中列出了計(jì)算公式[2]。國內(nèi)外學(xué)者提出了一些板柱節(jié)點(diǎn)在不平衡彎矩作用下沖切承載力的計(jì)算方法或計(jì)算模型，如：1976年Islam和Park在屈服線理論的基礎(chǔ)上采用擬梁法建立了節(jié)點(diǎn)的承載力的計(jì)算公式[3,4]；1981年Dilger等人在低周反復(fù)荷載試驗(yàn)的基礎(chǔ)上運(yùn)用屈服線理論得
8、到了不平衡彎矩作用下的荷載計(jì)算公式[5]；我國的馬元昌、呂西林于2001年在抗彎塑性鉸理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行極限分析得到了抗彎和
