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RCS 中截面相关规范校核的进展
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RCS 中截面相关规范校核的进展

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截面相关规范校核方法确保了在轴力、剪力、弯矩和扭矩组合作用下截面的安全计算结果。

在以下文章中,我们将介绍剪力引起的纵向力 Ftd,s 的计算方法。该方法主要通过改变力施加到截面的方式来实现。我们首先定义承受 N-My-Mz 的截面,然后逐步添加由剪力和扭矩引起的纵向力。

N-My-Mz 响应

截面在第一阶段承受轴力和弯矩 N-My-Mz 的组合作用。软件各版本之间的结果对比显示结果一致。

若截面中配置了抗剪钢筋,剪力可由由箍筋、混凝土压杆和纵向钢筋组成的虚拟拉压杆模型来承担。 

由剪力计算得到的纵向力施加于截面的所有组成部分(混凝土和钢筋)。各组成部分的初始应力状态已由 N+My+Mz 响应确定。

剪力引起的纵向力计算公式: 

\[\Delta F_{td,s} = V_{ed}(cot \theta -cot \alpha ) \] 

纵向力 Ftd,s 默认施加于:

  • 承受剪力截面的形心——适用于软件能够定义此类截面的情况(如下图中红色区域所示)。
  • 截面形心——适用于软件无法定义此类截面的情况。

相关作用 N-My-Mz-Vz

计算 N+My+Mz+ΔFtd,s 组合作用下的截面响应。可以注意到,与 N+My+Mz 响应相比,受压区混凝土和钢筋的应力有所降低,而受拉钢筋的应力有所增大。截面仍处于平衡状态。 

相关作用 N-My-Mz-Vz-T

对于同时承受扭矩的截面,我们对位于用于扭转验算的箍筋内侧的纵向钢筋施加附加纵向拉力 ΔFtd,t。计算模型略有不同,因为我们假定截面仅由纵向钢筋组成,忽略混凝土的作用。N+My+Mz+ΔFtd,s 响应确定了每根钢筋的初始应力状态。随后,按照所有承受扭矩的钢筋应变增量相同的条件施加 ΔFtd,t。 

上述计算假定意味着在某些情况下(例如连续梁中间支座上方的截面),可能会出现不同的结果。当 N+My+Mz 作用下受拉钢筋的应力达到屈服应力时,其他承载比较低的钢筋(例如位于受压区的钢筋)将承担由剪力引起的纵向力。

适用于 IDEA StatiCa Concrete 和 IDEA StatiCa Complete 版本。

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