钢筋混凝土独立基础抗冲切抗剪承载力的试验研究

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钢筋混凝土独立基础作为建筑物基础的一种重要形式而被广泛应用。冲切、剪切破坏是混凝土构件的常见破坏形式。我国现行的地基基础设计规范(GB50007-2002)对于钢筋混凝土独立基础的抗剪承载力验算并未作明确要求。此外,我国及国外混凝土规范关于抗冲切、抗剪承载力验算的规定在临界截面取法和验算公式方面也不尽一致。因此,有必要对独立基础抗冲切、抗剪承载力进行专门研究。本文主要在试验室试验的基础上,通过对试验现象的观察分析以及数据的处理,结合相关理论和数值分析,对柱下独立基础抗冲切、抗剪承载力相关问题进行研究。主要工作和成果如下: (1)进行独立基础抗冲切、抗剪承载力缩尺模型试验。观察、记录试件破坏过程、破坏形态、破坏荷载及相关试验数据。 (2)对试验值与各规范计算值进行对比。分析国内外几个规范对独立基础抗冲切抗剪验算规定的差异。在此基础上,对我国规范规定进行了总结,并提出我国规范应增加独立基础抗剪验算规定的建议。文中分析了混凝土强度、纵筋配筋率、剪跨比等因素对基础抗冲切、抗剪承载力的影响。 (3)参考国内外文献,本文分析了冲切、剪切破坏的机理,应用有限元软件ANSYS对比了不同试件的受力模式。 (4)本文提出了独立基础抗冲切、抗剪承载力验算建议方法,通过修正基于塑性极限分析和统计回归的两个受均布荷载无腹筋悬臂梁抗剪验算公式,文中给出了独立基础抗剪验算建议公式,对GB 50007-2002规范抗冲切、抗剪承载力验算规定作了修正,具有一定实用价值。 同时,本文提出了基于试验结果的独立基础抗冲切抗剪承载力统计回归经验公式,公式计算结果与试验数据吻合程度良好,较准确地反映了基础形状变化与基础抗冲切抗剪承载力变化的关系,可作为相关课题进一步研究的参考。
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