摘要：本文对钢筋混凝土板受力性能研究进行分析，发现钢筋混凝土板处于大变形状态下的极限承载力高于根据传统塑性铰线理论得出的预测值，并由此分析了受拉薄膜效应对提高板极限承载力的有利作用，对极端荷载作用下结构整体安全性计算具有借鉴意义。
关键词：钢筋混凝土板；大变形；受拉薄膜效应
引言
钢筋混凝土板在使用过程中不仅存在小挠度的弯曲破坏状态，当受到不利环境因素以及灾害的影响时往往也会处于大变形状态，其作为建筑结构的水平结构体系中的重要构件，在保证结构的承载力和整体刚度方面具有重要作用。开展钢筋混凝土板在大变形下的力学性能研究具有重要的理论意义和工程应用价值。
1、国内研究现状
目前国内学者进行的钢筋混凝土板静力加载试验，一般是在小挠度下的弯曲破坏模式的常规加载试验。1991年，袁必果和施建华根据塑性绞线理论进行实验研究，计算钢筋混凝土双向板的极限承载力，分析了板受集中荷载的多种破坏机构，提出受弯极限承载力计算公式[1]。2003-2004年间，童申家则重点对复杂支承条件下的矩形板进行了试验研究，总结了支承条件对板的力学性能的影响以及与板的极限承载能力相关的主要因素[2]。沈丽萍在2006年，对均布荷载作用下的四边简支实心钢筋混凝土双向平板也进行了逐级加载试验，最终通过实验给出了双向平板的极限承载力和最大挠度值、裂缝值。以上试验结果为后续对钢筋混凝土板力学性能的深入研究提供了理论依据[3]。2010年李国强以薄膜效应为研究目的证实了大变形下楼板存在受拉薄膜效应及其对提高极限承载力的有利作用，分析了受拉薄膜效应的发展过程[4]。基于上述理论，王勇等人又于2013年利用板块平衡法，在塑性绞线理论的基础上，考虑薄膜效应的影响，提出板的破坏准则，并对板的极限承载力和位移进行计算，证实了薄膜效应的有利作用[5]。
2、国外研究现状
与国内相比，国外开展钢筋混凝土大变形下的力学性能研究较多，并结合有限元模拟和理论分析了薄膜效应对极限承载力和位移的影响。1983年，Christiansen和Frederiksen通过同时建立了2个足尺混凝土板和11个小比例板的模型试验[6]。得出了所有的试件均显示实测的极限承载力都高于传统塑性铰线理论的预测值的结论。2010年，Omer等人预测了有水平约束混凝土板和无水平约束简支矩形板在火灾作用下极限荷载的计算方法，该计算方法考虑了钢筋混凝土大挠度下的受拉薄膜效应和钢筋混凝土之间的粘接力等多种因素[7]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Vecchio和Tang为了对此做进一步的研究，通过两块在集中荷载作用下的混凝土板研究了薄膜效应的产生机理和主要影响因素。他们改变了两个试件中的边界约束情况，使得其中一块板有轴向约束限制侧向膨胀，而另一块可以自由伸缩。该项研究表明，具有轴向约束的试件产生了较大的轴向薄膜压力，使试件的抗弯刚度和承载力显著提高。
3、结论与评价
钢筋混凝土板处于大变形状态下的极限承载力高于根据传统塑性铰线理论得出的预测值，结构的抗弯刚度也有所提升，这是由于受拉薄膜效应的影响，板处于极大荷载作用下，虽然挠度很大，但是仍不发生破坏。合理分析大变形下钢筋混凝土板力学性能不仅可以掌握常规条件下发生大变形时的安全性能，对建筑结构的合理化设计也有积极意义。
参考文献
[1]袁必果,施建华.集中荷载钢筋混凝土简支板受弯承载力试验研究[J].东南大学学报,1991(04):16-24.
[2]童申家,粟海涛,李力,张兴虎.复杂边界支承的钢筋混凝土板的试验研究[J].工业建筑,2003(10):25-28.
[3]沈丽萍,马广韬,马晓娟.钢筋混凝土双向楼板的试验研究[J].沈阳工业大学学报,2006(04):471-473.
[4]李国强,张娜思.组合楼板受火薄膜效应试验研究[J].土木工程学报,2010,43(03):24-31.
[5]王勇,董毓利,袁广林,王耀.考虑薄膜效应的钢筋混凝土双向板承载力分析[J].华中科技大学学报(自然科学版),2014,42(03):96-101.
[6]安晓莉. 火灾下及火灾后约束混凝土双向板承载性能研究[D].中国矿业大学,2017.
[7]E. Omer,B.A. Izzuddin,A.Y. Elghazouli. Failure of unrestrained lightly reinforced concrete slabs under fire, Part I: Analytical models[J]. Engineering Structures,2010,32(9).
基金项目
大学生创新计划项目（X2018010）。
作者简介
李亚泽（1995-），女，本科生。
论文作者:李亚泽1,魏沛泽2,韩建强3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/18
标签：钢筋混凝土论文; 承载力论文; 薄膜论文; 效应论文; 荷载论文; 极限论文; 挠度论文; 《基层建设》2018年第32期论文;