粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIATION 2017No.1 建筑科技 桁架拉压杆模型在结构梁分析中的应用 Application Analysis on Truss Tension Compression Bar Model in Structural Beamis 张哲,郭鹏飞2 (1.衡水市建设工程质量检测中心,衡水053000 2.河北建研科技有限公司,石家庄050000) 摘要:桁架以其对结构梁受力原理及材料力学基本原理的简化程度而在结构分析中受到广泛应用,本文就桁架 拉压杆模型在结构梁分析中的应用进行了总结分析,有利于更好理解掌握结构梁的受力特点,能够更有效地配置材料 的位置及数量以充分发挥结构梁截面效能。 关键词:桁架拉压杆;结构梁;截面效能 中图分类号:TU378.6 文献标识码:A 文章编号:1005-8249(2017)01-0055-02 桁架模型以其简单的组成形式能较清晰反映出 受拉区开裂,故需采用钢筋等抗拉强度高的材料进行 结构梁在弯矩及剪力作用下的拉压应力特点而在结 加强。基于混凝土抗压和钢筋抗拉的这一理念产生 构分析中得到广泛应用。简支梁在均布荷载作用下, 了拉压杆模型。在拉压杆模型中,由混凝土压杆和 梁内部主拉、主压应力迹线如图1所示,由于剪应 钢筋拉杆共同组成了承受弯矩与剪力作用的桁架 力v和弯曲应力f的大小沿梁的纵向和在竖向随距中 简支梁内部的应力迹线可由桁架来模拟,主筋 和轴的距离都是变化的,所合成的主应力t的倾角及 作为受拉弦杆,混凝土上翼缘作为受压弦杆,箍筋 其大小也是处处变化的,在这些应力轨迹线上,任 作为竖向受拉腹杆,斜裂缝间混凝土作为45°的受 意点画出的方向即作用于该点具体主应力(拉或压) 压斜杆,拉压杆共同组成受力体系来抵抗梁中的弯矩 的方向,即在弯矩与剪力共同作用下在截面中产生 和剪力。混凝土的抗拉强度较低,为了避免弯矩与 的斜向拉力与斜向压力,在中和轴处梁内的主应力 剪力产生的斜向拉力引起混凝土裂缝的发生,应配 和梁轴成45°角,在接近跨中的最外纤维处,主应 置足够箍筋来承担斜向拉力,同时为了避免箍筋配 力是水平的 置过多而导致斜向压力引起混凝土受压破坏的发生, 应保证混凝土的剪压比,以避免梁截面脆性破坏的 发生。同时应保证混凝土梁底部或顶部纵向受拉所 需纵向钢筋的配置,并满足配筋率的要求。 2混凝土牛腿分析的斜压杆-拉杆桁架模型 从受力状态而言,牛腿实际上是一个承受负弯 图1梁均布荷作用下的主应力迹线梁 矩的短悬臂梁,其承受牛腿顶面传来的巨大集中荷 1混凝土简支梁分析的斜压杆-拉杆桁架模型 载而引起的负弯矩,以及同时产生的巨大剪力。一 般情况下,牛腿顶面上作用有很大的竖向力,有时 混凝土是一种抗压强度很高但抗拉强度很低的 还伴随着一定的水平力(屋顶的风力、吊车...
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