无板楼盖边梁—楼面梁协调扭转试验研究

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目前,边梁协调扭转的研究尚不充分,我国规范也未给出相关条文。为此,通过大型(平面尺寸6m×6.6m)无整浇板楼盖的边梁协调扭转试验,并与前期已完成的4个大跨度预应力次梁楼盖和1个无整浇板钢筋混凝土楼盖的试验对比,得出了以下主要结论:①对于大型无整浇板楼盖结构,边梁的协调扭矩不能忽略。②按照弹性计算的边梁扭矩在试件开裂前能比较准确的模拟边梁的实际扭矩,但在开裂后只能大致描述扭矩随荷载变化的趋势,而且弹性计算值偏大。③边梁开裂以后,协调扭矩继续随荷载的增加而增长,这一现象与美国混凝土委员会(ACI)规范所提出的塑性设计法的基本假定有显著区别。而且ACI318-05规范中关于边梁的协调扭矩设计值偏低,可能会使边梁设计不安全。④由于“弹性扭矩法”、“零刚度法”与“塑性设计法”与实际情况都有一定出入,建议对类似于本文试验情况的无整浇板钢筋混凝土楼盖边梁协调扭转问题,可采用折减扭转刚度的方法计算边梁协调扭矩值。⑤利用空间刚架杆系结构非线性有限元对该边梁-楼面梁试件进行全过程模拟分析,并对比“边梁单位长度扭转角-荷载”等关系曲线的实测值与电算值,对于支座负弯矩裂缝开展较为充分的边梁,建议边梁的裂后扭转刚度可取为开裂前扭转刚度的0.1~0.2,这与前期试验结论中对于支座裂缝较少的边梁所建议的扭转刚度折减系数取值0.2~0.3不同。
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