[00349018]钢筋混凝土框架边梁协调扭转性能研究

该研究在对模型的试验结果进行收集、整理及统计分析的基础上，采用非线性有限元程序(混凝土模式)，对钢筋混凝土梁纯扭转及协调扭转进行了有针对性的仿真试验。研究表明，钢筋混凝土梁的扭转裂缝宽度与扭转角相关，控制扭转角可以间接起到控制扭转裂缝宽度的作用，因此钢筋混凝土梁协调扭转设计的关键是控制扭转角；而主梁在正常使用荷载下的扭转角与设计方法几乎无关，即不同的设计方法对控制协调扭转角的作用不大；协调扭转裂缝宽度可通过控制主梁在正常使用荷载下的扭转角，以及主梁抗扭钢筋的构造措施来实现。课题组在收集、整理及统计已有模型试验数据并结合大量仿真分析的基础上，明确了扭转角与最大扭转裂缝宽度大体上呈线性关系，分析表明，最大扭转裂缝宽度还与抗扭钢筋配筋率有关，给出了最大裂缝宽度的回归统计式，并讨论了正常使用状态下钢筋混凝土梁扭转角的控制值。对钢筋混凝土梁协调扭转模型的仿真分析表明，主梁在使用荷载下的单位长度扭转角与扭裂比、主次梁跨长比以及截面尺寸有关，与混凝土强度等级无关。在大量仿真分析的基础上，给出了主梁在使用荷载下单位长度扭转角的回归统计式。该研究成果在中国首次提出钢筋混凝土梁协调扭转设计的关键是控制扭转角，而不是扭矩；并给出了控制扭转角的设计方法及相应的构造措施；为钢筋混凝土框架边梁的协调扭转设计提供了科学依据，提高了钢筋混凝土结构的设计质量，具有显著的社会效益和经济效益。