[疑难诊断]2021年注册岩土考试下午叠合面最大剪应力计算解读（持续补充更新） [复制链接]

理性探讨！！！

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一、根据《混凝土结构设计规范》（考试大纲注明规范之一）H.0.4条，叠合面剪应力最大值计算应为240N/mm2。由于本题为叠合构件并非整浇构件，属于二阶成形构件，如果按照材料力学（整浇构件假定材料均匀各向同性）计算中和轴剪应力360N/mm2，有些岩土考试培训机构利用这种计算方法在本题的适用性并不充分，但遵从混凝土结构设计规范叠合面剪应力理论进行计算却很适用。
  推测本题可能依据的注册岩土考试考试大纲内的两个规范理论来源。
1.根据《建筑地基基础设计规范》第8.1.1条文说明，由条文说明公式推导V<0.366ft*A可知，理论依据来源是混凝土整浇无筋扩展基础达到混凝土极限抗拉强度从而发生剪切破坏，并由此推导得出中和轴最大剪应力为1.5V/bh，该方法针对的是整浇构件且要假定均匀各向同性得出的中和轴处最大剪应力。但深究该方法的适用条件不难发现本题的不适用性：
  （1）本题为配筋墙下条形基础并不满足无筋扩展基础刚性角要求和基底压力直线分布的要求；
  （2）本题为钢筋混凝土基础二次浇筑叠合素混凝土，并不满足材料力学理论基础均匀各向同性材料的要求，该叠合构件中和轴也必然不在基础叠合后的半高叠合面处，须进行中和轴换算（与英国规范叠合面剪应力计算理论换算中和轴面积距是一致的，详见下文英国规范截图）；
  （3）本题为叠合面剪摩擦力传力，并不满足整浇刚性基础中和轴处（叠合面）由混凝土抗拉强度控制发生剪切破坏的前提。

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2.根据《混凝土结构设计规范》9.5.1条、H.0.4条及条文说明，二阶成形的混凝土叠合构件的受力原理，叠合面是以剪摩擦力达到最大值为承载力极限破坏状态，即按照混凝土结构设计规范H.0.4条，叠合面剪应力效应在此时达到承载力极限状态。由规范条文对叠合面的受力说明可见，本题为在墙下条形钢筋混凝土扩展基础上叠合素混凝土，采用该理论计算叠合面剪应力的适用条件是比较充分的。

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        总之，根据混凝土结构设计规范第H.0.4条和其条文说明，也就是叠合面剪应力并不同于整体浇筑构件，叠合面受力模式是剪摩擦传力，不是由混凝土极限抗拉强度控制的，依此原理解答本题算出的墙边缘处截面最大剪应力应为240N/mm2。

二、国内外规范及研究对叠合构件叠合面剪应力计算是均不支持材料力学1.5V/bh计算方法的，下面对各国规范和国内课题研究进行摘录，以供参考。
  英国规范：

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美国规范：

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法国规范：

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国内课题及研究：

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将入=1.4~3.0代入计算，tmax=1.5V/A=（1.043~0.774）V/A

三、考虑到素混凝土叠合面的剪应力研究和试验成果不同，国内《混凝土结构设计规范》采用了V/bh的计算方法，基本与国外大部分规范是一致或接近的，这在H.0.4条文说明中也有指出。还需指出的是，国内外叠合面剪应力最大值规定一般集中在0.8~1.2V/bh的成果之间。

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四、同济大学顾祥林教授编著的《混凝土结构基本原理》一书也很好的阐释了叠合面剪力传递的基本原理，有兴趣的同行也可找来拜读一下。

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学习了!

65125276:有决定性关系。如果试验叠合面摩擦达不到600KPa，就说明规范确实是用V/bh，如果能达到600，就说明规范实际使用的1.5V/bh (2021-12-15 11:05) 

我说的严重一点，你应该再看一下混凝土结构设计规范，荷载规范，工程可靠度规范了，但并不是恶意

65125276:有决定性关系。如果试验叠合面摩擦达不到600KPa，就说明规范确实是用V/bh，如果能达到600，就说明规范实际使用的1.5V/bh (2021-12-15 11:05)

规范是依据工程可靠度理论来的，叠合面抗力取值取决于安全度大小，不成为叠合面剪力效应计算方法依据，叠合面剪力效应是通过计算获取的，不是由抗力大小决定的。难道叠合面剪应力算出来大于600，超过你假设的600，就说明效应计算方法错了？！你的逻辑错误我没办法帮你疏导解释了

yantusalam:你一直在研究叠合面的抗力的限值，并不是我不想看。。。。抗力限值和题干让你计算叠合面效应有什么因果关系？
 (2021-12-15 10:49) 

有决定性关系。如果试验叠合面摩擦达不到600KPa，就说明规范确实是用V/bh，如果能达到600，就说明规范实际使用的1.5V/bh

yantusalam:我没办法给你解释的再清楚了，我是很喜欢讨论的 (2021-12-15 10:52) 

我也是看你很认真地收集了很多资料，才愿意跟你讨论。你说的我都理解，但是你一直没理解我说的意思。我没有反对你的观点，只是说你提供的证据还不足以支撑你的观点，再补充一个唯一的证据就完全没有问题了。

65125276:最后问一个问题，有没有试验证明素混凝土叠合面最大摩擦力能达到0.6兆帕或以上？如果没有就说明你说的是对的，如果有，就说明你说的不对。 (2021-12-15 10:41) 

我没办法给你解释的再清楚了，我是很喜欢讨论的

65125276:这不是证据，你冷静一下，先认真看看我问的问题。 (2021-12-15 10:46)

你一直在研究叠合面的抗力的限值，并不是我不想看。。。。抗力限值和题干让你计算叠合面效应有什么因果关系？

yantusalam:混凝土结构设计规范条文说明解释很清楚了
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这不是证据，你冷静一下，先认真看看我问的问题。

65125276:最后问一个问题，有没有试验证明素混凝土叠合面最大摩擦力能达到0.6兆帕或以上？如果没有就说明你说的是对的，如果有，就说明你说的不对。

混凝土结构设计规范条文说明，对于你的问题解释很清楚了

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yantusalam:效应没有简化一说，我感觉你走入“公式推导”误区了，效应就是效应，规范比较的永远是效应和抗力，难道“公式两侧同时除以某个数效应和抗力同时就一起减小了”，你没搞清楚规范的本质，没别的恶意，我认为你对规范和力学理解有很大偏差
 (2021-12-15 10:38) 

最后问一个问题，有没有试验证明素混凝土叠合面最大摩擦力能达到0.6兆帕或以上？如果没有就说明你说的是对的，如果有，就说明你说的不对。

65125276:你承认不承认效应是根据力学假设，由作用力计算出来的？ (2021-12-15 10:36)

效应没有简化一说，我感觉你走入“公式推导”误区了，效应就是效应，规范比较的永远是效应和抗力，难道“公式两侧同时除以某个数效应和抗力同时就一起减小了”，你没搞清楚规范的本质，没别的恶意，我认为你对规范和力学理解有很大偏差。