水工钢筋混凝土柱塑性铰区抗剪承载力计算

马颖; 李梦蝶; 孙治国; 吴泽斌

doi:10.15961/j.jsuese.202101009

工程科学与技术 ›› 2022, Vol. 54 ›› Issue (06) : 204 -211. DOI: 10.15961/j.jsuese.202101009

水工钢筋混凝土柱塑性铰区抗剪承载力计算

马颖, 李梦蝶, 孙治国, 吴泽斌

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摘要

针对地震作用下水工钢筋混凝土（reinforced concrete,RC）柱塑性铰区发生弯剪破坏的问题，研究水工RC柱塑形铰区抗剪承载力计算问题。借助美国PEER结构抗震性能试验数据库，整理了19根矩形截面和19根圆形截面弯剪破坏RC柱拟静力试验数据，通过统计分析，评价了中国水利行业《水工混凝土结构设计规范》（SL191—2008）（简称水利“08规范”）与电力行业《水工混凝土结构设计规范》（DL/T 5057—2009）（简称电力“09规范”）中抗剪承载力计算公式的可靠性；考虑RC柱塑性铰区纵筋屈服后抗剪承载力随变形能力的增加而降低，引入以柱顶极限位移角为参数的修正系数对抗剪承载力公式进行修正，并验证了修正后公式的可靠性。计算结果表明：满足中国现行水工混凝土结构设计规范抗剪承载力要求的RC柱仍有很大可能发生塑性铰区的弯剪破坏，宜引起足够重视。对于弯剪破坏RC柱，水利“08规范”和电力“09规范”的抗剪承载力计算公式的保证率均不足60%；与水利“08规范”相比，电力“09规范”的抗剪承载力计算公式的偏差较小，但偏差的离散程度较大；相比矩形截面，两个水工规范中RC柱抗剪承载力计算结果对于圆形截面RC柱偏差都较小。考虑抗剪承载力随着柱顶位移角增加而降低的影响，修正后的计算公式对弯剪破坏RC柱的抗剪承载力具有85%保证率，从而为水工RC柱塑性铰区抗剪承载力计算提供参考。