問題描述:
在歐標構件抗剪計算中,涉及一個參數(shù)θ。請問該角度的具體含義是什么?它如何影響計算結果?ETABS和SAFE中是否可以通過設計覆蓋項來控制該角度?
解答:
θ是歐標抗剪設計中的關鍵參數(shù),表示在變角度桁架模型中,混凝土斜壓桿相對于梁軸線(垂直于剪力方向)的傾角,以下簡稱“混凝土壓桿角度”。該模型是歐標鋼筋混凝土構件抗剪設計的核心理論方法。通過引入可變的θ值,可以更準確地模擬構件的抗剪性能。
根據(jù)歐標規(guī)定,cotθ的建議取值范圍為1≤cotθ≤2.5,對應θ為21.8°~45°。相關規(guī)定如圖1所示。
圖1 歐標混凝土規(guī)范中的抗剪設計
在實際計算中,混凝土壓桿角度的取值會影響設計結果。當荷載組合包含地震作用,且框架類型為高延性抗彎框架(DCH)時,程序固定取θ=45°。在其他情況下,程序按以下邏輯計算:
1)程序從θ=21.8°開始計算。如果剪力設計值VEd≤最大抗剪承載力VRd,max,則程序輸出角度為21.8°,同時剪力設計值按照實際內(nèi)力計算,如圖2所示。

圖2 θ=21.8°時的設計細節(jié)
2)如果VEd>VRd,max,程序會逐步增加θ,直到滿足要求,并通過優(yōu)化公式(圖3)調整結果,使VRd,max=VEd。此時程序輸出的角度為計算得到的實際值,剪力設計值取為最大抗剪承載力,如圖4所示。
圖3 程序對混凝土壓桿角度的優(yōu)化
圖4 21.8°<θ<45°時的設計細節(jié)
3)當θ增加至45°時,VRd,max達到最大值。若此時仍不能滿足要求,繼續(xù)增加角度已無意義,程序則判定為配筋失敗。
ETABS已開放θ值的設計覆蓋項,如圖5所示。工程師可根據(jù)實際情況自由調整,程序最終將按照覆蓋值計算箍筋面積。SAFE暫未開放該功能,預計將在后續(xù)版本中更新。
圖5 ETABS混凝土壓桿角度覆蓋項(tanθ)