摘要:当适当的材料模型假定代表全球性的实际行为, 分析钢筋混凝土框架，可以显著 改善可用性的最终极限状态核查。很多时候， 刚度的减少和应变值的最终评价方式是在 进行简单模型的基础上的弯矩-曲率图，因此，剪切的影响是不容忽视。在这方面的工作， 提出了一种改进模型计算，由于剪切元件，无论是刚度的减少或最终的负荷均提出要顾 及非线形的影响。损坏模型是钢筋混凝土构件的整个横截面上应力应变作用的结果。然 后，一个简单的机制剪应力的转让不会持续由混凝土材料向剪切增援提供。在拉伸的主 要方向由剪切产生的加固力计算根据应变元件测量。桁架模型混凝土梁的破获是通过考 虑适用剪切增援计算相应的力。Mazars 所提出的著名模型，混乱土性能在连续损伤力学 和弹塑性模型假设弯曲和剪切增强的应证下得到了证明。
关键词： RC 结构; 建筑框架; 损伤力学; 剪切力的承载能力; 有限元钢筋混凝土模型
1. 介绍
由Galli-Favre 和Debernardi 提出的钢筋混凝土连续模型，已证明能够准确表示一 维钢筋混凝土元素刚度的减少。虽然这些模型是基于简单的弯矩-曲率关系,因此要求小 的自由度数字，但考虑其余的能力要素和退化进程的启动，在实际中预测的研究是相当 准确和非常有用的模型。这些模型可能代表合理的整体结构， 假设由它的连续的元素形 成了二组成的领域的复杂行为非常不同的材料，像混凝土和钢，就是由简单的联系接近。 通常操作性能情况可以更加准确地代表，虽然被定义所有结构可能也运用这些模型的最 大负承载量。他们可以很好的代表梁元素作为一个连续和一致的元素，不用要求定义裂 缝。张力的实际发生，并且发生的曲率，沿原封横断面(状态I)和崩裂的横断面(II赤裸 的状态而论)平均分布。
例如裂缝地方作用归结为其组成，在模型结合滑倒作用，也许被合并使用其他作者 已经提议的接近的模型[3-5]。这些作用可以也考虑通过使用更加简单的模型，他们假设 这些模型可求最终裂缝间的应力平均值。因此，所谓的紧张僵硬作用假设考虑单轴的紧 张应力应变曲线[6,7的]作用峰顶分支。
预言僵硬减少的更好的详尽阐述的模型能导致在设计实践的更加可靠的结果。连续 流损伤机械工概念[8,9] 或许是有效方法导致适应的钢筋混凝土梁模型。这些模型接近 全球性僵硬减少，准确性总是取决于选上的参量的数量和柔性结构元素的连续流表示法。 完善的连接情况能被预测，紧密僵硬作用自然地被考虑到。连接只有当损伤张力达到足 够高并在其地方化入破裂，作用也许是重要的。
钢筋混凝土梁使用情况的多数研究到目前为止仅考虑到弯曲的作用，核实最大负载
能力或在以后的使用损伤时得到实际应力情况。在考虑钢筋混凝土模型时，受剪作用经 常被忽略。混凝土材料的性能具体非常特殊的性质，由于微裂纹的出现，并且也许显著 减少剪切力承载能力。因此钢筋混凝土模型抗剪应力作用的准确判断是非常重要和有必 要公式化准确地反映。材料的退化是由于张应力出现抵抗弯曲力矩和横断面的剪切运载 量。机械性能的退化是通过考虑多个重音状态下的改善评估。
在集中化已经出现之前，有被损坏的用在混凝土和钢材料之间的完美的契约完成的 特性的连续统一体材料的假说是非常合理的假设。归结于消散的过程的抗剪应力沿接口 比最后极限和元素僵硬的减少在抗拉的区域。tensionstiffening 机制被自动考虑到。 在查明的集中化之后在剪过程中的行为被完全修改，其他机制必须被认为模拟被加强的 混凝土要素行为。抗剪加固的存在和相应机制把剪应力从基体材料(具体)转移到钢板是 必须被面对的一个另外的困难有加强的混凝土梁的一个准确的模型。
已经进行几个实验，在Figueiras [10]断裂之后，证明剪切强度的重要性。在这个 第二阶段另外的抵抗的机制中首先考虑好预应力混凝土梁元素的载重能力：纵向钢筋阑 珊和集结的定缝销钉相对联系。一般确定断裂的表面从未是光滑的并且被合计的形式和 尺寸(不对高性能的混凝土有效)。这些粗糙的表面然后能通过磨擦转移压力，集结连合。 定缝销钉行动作用的纵向铁棍，代表他们地方化的弯曲，极大增加钢筋混凝土梁的剪切 力承载能力。钢筋阑珊和纵向增强率对他们会产生很大的影响。有许多研究和数的提出 是接近模型考虑聚集体连结和定缝销钉行动作用在高的地方 [5,11-16以后]预言钢筋混 凝土元素性能。
这些工作主要的宗旨是将得到的特别恰当的梁元素的模型来估计具体损坏介绍的强 度减少。 Timoshenko的梁的有限元法与逼近项计略被选择为代表梁的模型。各向同性的 损伤参量用于通过考虑到剪组分评估梁刚度减少影响的完全应力张量计算，即，最后重 组。严格地减少元素的剪切力承载，根据Morsch的捆概念的一个简单的机制转移抗剪应 力到剪增强被开发。被开发的知名的损伤模型特别为由Mazars [17,18的]具体材料被实 施对待梁元素的固定减少。若情况许可结果与试验值比较，实用例子可显示说明式样效 率的。
2. Timoshenko的梁元素
通常梁有限元素通过v(x)的接近多项式根据四个交点值被表示： 二偏折和在边缘的 二自转结点。 位移分量u (x)朝梁轴线的方向线性地接近，因此要求唯一交点值在每个 射线末端。 使用上述假定Timoshenko梁的标准刚度矩阵获得。
加固剪切力模型 计算弯矩和正常受力的钢筋混凝土梁截面是很简单的。假设非线性分布的正常株组合，超过整个横截面，一可以找到实际的应力分布根据所选择的材料模型，然后计算应 力产物要么分析或者，更经常使用数值高斯计划。这里的 RX 是正常应力在一个具体的截面点，负责统筹 y ， RSI 公司给出了特别强调， 当地笛卡尔统筹与中心在力束的几何中心，是衡量在光束轴弯曲平面方向，分别为 X 和 Y。
分享弯矩和正常的压力进入他们的具体的加固部分是自然获得任何复合材料的一部 分。正常应力值在表达时是均衡的。 （ 14 ）及（ 15 ）是根据应变分布较截面和通过 的损害标准评价。同样地， 讲到了发现钢筋的应变和运用适当的弹塑性准则与硬化通常 所指定的钢筋混凝土结构的实务守则。然而，剪切力的承载能力的验算不能以同样的方 式评估。积分该剪应力超过截面的部分对混凝土材料的剪切力承载能力的 VC 。 其他的 贡献可能被添加到该值。钢铁加固剪切力的贡献与不能直接获得的使用束的理论。之前 损坏，几乎没有转移的力量剪切加固是观察到的实验测试。在这些情况下，正交各向异 性诱导的剪切钢筋可以忽略不计。
然而，横断面的剪切力运载量不能相似地被评估。 积分式在横断面的抗剪应力给仅 部分具体物质剪切力运载量 Vc。其他贡献也许增加到这个值。 钢的增强剪切力贡献不 可能是通过直接获得使用梁的理论。 为原封部分，即，在损伤之前，实际没有转让对剪 的力量增强在实验性被观察测试。 为这些案件，orthotropy 导致的 bythe 剪铁棍可以 被忽略。然而，在损伤以后起始，转移力的过程没有由具体对剪增强开始的横断面承受。。 应变元件在剪切方向的加固往往是非常大的调动，因此，钢筋剪切力的承载能力。这个 假设是非常合理的，也可以验证实验测试。
前裂纹本地化，材料是一个持续传媒，表示它的弹性模量减少，这是相当广泛时， 损伤过程的开始，成为狭隘的附近应力回升，然后到裂缝。以上这些地区，在该应力状 态，是受损害的标准，具体的横截面是能够维持，只有部分的应用剪切力。那个其余部 分已被移交给剪增援。在这个阶段的具体区域是假设一个连续介质,没有支路之间的混凝 土和钢筋是假定。因此，之前的影响，结果会发生变化。
评估剪切力不会持续作用在混凝土截面，可以移交给加固了的等效桁架，通常是适 用的语境中的极限分析，将予以采用。虽然相当于桁架是理想化的计算，最高负荷在极 限，在此这个模型是假设以后的损害，应用使之有可能的应力转移的机理，因此之前的 定义裂纹存在 。
因此，为了计算正确截面剪切力的运载能力，假设该总剪切力是分为两部分：Vc + Vs， 在其中的 VC 是残余混凝土剪切力， 所提供的剩余混凝土强度及其他剪应力，是可能的 该剪切力转移到剪切极限。
在这种情况下，我们用所描述的近似的步骤，以评估双方--VC 和 vs。
3.例子
一个简支的钢筋混凝土梁。 Alvares [27]分别作了在三种不同强度下的简支粱试 验： 没有加强的，普通加强的，和超加强的。横截面数据被在列在表格 1 中。用来建造 这件样品的受剪钢筋是 1.5 cm2 /米。另一个需要分析这根梁的数据见图 5。实验已经通 过使用荷载 F =被进行 100 kN monotonically 直到破坏。假设的允许误差是 0.1%。
Alvares [27]进行全部必要实验室的试验评价物质参数，尤其是与损坏力学理论有 关的。以下的物质特性已经被发现： 混凝土的特性强度 fck = 21 MPa； 泊松比= 0.25； 钢筋的弹性模量：E = 196，000 MPa。试验的结果发现模型破坏的参数是：ed 0 = 0.000085; 在= 0.995； Bt = 8000； Ac = 0.85； Bc = 1620。为了计算定缝销钉力量，我们采用 c1 = 0.6。强调为这个情况损害参数已经被使用用相同的具体的部分建造的实验样品获 得是重要的。
10 种构件被沿着轴线使用到于横梁离散。选择允许有 0.1%的集中荷载作用于每个
节点处，使其增大 2KN 或是接近极限荷载。 位移－效应荷载曲线测量实验上在梁跨度中心并且获得的现今的模型在图 6－8 将
这三种不同的分析情况表示出来，一能看到，被用于的模型转移剪从损坏的具体实质点 的力量到剪增强很好运作。大家能看到，被用于的传递剪力的模型混凝土破坏点和受剪 钢筋混凝土的实际工作情况相吻合。而且，损害剪应力引起组成部分已经被考虑到。当 把结果与通过使用剪影响没被考虑到的一个更简化的公式获得的价值比较时，还是存在 小差别的。较大的差别出现在剪切力传递到马镫的极限荷载附近。针对超加强的这种情 况，甚至在极限荷载附近由于更大的定缝销钉力量的存在，导致剪切效应的削减。这是 在意料之中的，因为做实验的梁太长。而且，很明显的是模型降低被加强的混凝土梁刚 度和极限容量。
尽管这样，结果还是能和试验有相同的地方，但是由于模型特性的破坏，梁的刚度有所 减小。因此，被广泛接受的剪力抵抗机制原理和吻合钢筋混凝土梁模型。
6.结论
当计算加强的混凝土梁的被降低的刚度时，评价剪切影响的一个大约模型已经被成 功提出来。一个简单的计划被提出来，就是把被损伤效应传递的真实的剪应力转化成在 非线性系统的等效的剪切力。这个简单的计划认为损坏剪切部分已经用来降低钢筋混凝 土承受的最大荷载和大致估计他们降低的刚度。提出来的这种加强的梁模型和实际情况 相似，而且能预言极限荷载包括剪切力达到最大的情况。因此，在剪过程中的损伤效应 已经被清楚考虑到。要被指出的另一个重要的方面是那个梁模型和相联系等效构架模型 相吻合。简支的钢筋混凝土梁构件已经一同被实现一条有限元代码。
答谢
在这里，作者真诚的感谢 FAPESP(圣保罗基础科学研究所)提供的经济支持。
