论文摘要：在役结构开洞的力学性能分析

本文主要是针对在钢筋混凝土主梁上开洞问题的研究，很多既有建筑由于建筑功能及配套设施要求的变化，需要对其建筑布局及配套设施进行重新调整，因而提出了结构上尤其是钢筋混凝土主梁上开洞的要求。根据目前常见的框架结构的主梁开洞案例建立结构模型，分析开洞前后洞口周边的应力变化及构件与其它构件节点之间的应力变化，得出主梁开洞对结构影响最小的位置及在安全范围内的最大开洞尺寸。研究工作主要为两个方面：1、应用钢筋混凝土结构理论中结构力学原理及结构设计方法分析在何位置开洞对主梁的结构影响最小，满足结构安全条件下的临界开洞尺寸。2、应用ANSYS有限元程序，对建立的主梁模型开洞前后进行分别地计算，通过对ANSYS程序计算得到的数据分析，研究在结构安全许可的范围内的理想开洞位置，开洞大小对结构安全的影响。经过分析比较，钢筋混凝土结构理论分析和有限元方法分析的结论是一致的，研究结果表明：1、在役的钢筋混凝土主梁梁腹开洞应以不破坏梁内配筋为前提，确保开洞后洞口周边无裂缝产生。2、在役的钢筋混凝土主梁上开洞的有利位置为梁的支座（柱）与集中荷载作用点（次梁）之间的反弯点附近靠近支座一侧位置的梁腹中心。3、高度大于等于600mm，截面面积大于等于0.21m2的钢筋混凝土主梁在本文研究模型的条件下或优于本文研究模型的条件下开洞直径小于200mm时可以不采取加固措施。4、高度大于等于600mm，截面面积大于等于0.15m2小于等于0.21m2的钢筋混凝土主梁，在本文的研究模型条件下开直径为100mm以下的圆洞时不需要采取加固措施。