结构混凝土拉压杆模型法配筋设计

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拉-压杆模型法在牛腿配筋设计中的应用

国外桥梁郭卫民利用拉压杆模型进行结构的受力分析和设计
东北公路陈晓宝结构混凝土拉压杆模型法配筋设计合肥工业大学学报自然科学版徐增权钢筋混凝土薄膜元理论建筑结构学报
王命平钢筋混凝土结构的比拟桁架及其设计建筑工程学院学报自然科学版
青岛
责任编辑傅春玲
拉-压杆模型法在牛腿配筋设计中的应用
基本假定图是建议牛腿部位的拉压杆模型模型中有根压杆根拉杆和个节点利用这个模型能分析钢筋混凝土短牛腿承受有竖向和水平集中力作用下的力学性能分析过程中采用了如下的基本假定
图假想的桁架杆件压杆轴向受压拉杆轴向受拉此外连接拉杆和压杆的节点不承受弯矩作用
压杆的横截面沿着杆长方向为一常量由于纵向主筋的作用在节点区域产生拉应变混凝土的抗压强度将降低混凝土压杆中的压应力节点区域的混凝土最大压应力取决于混凝土的有效抗压强度考虑混凝土的软化效应对混凝土轴心抗压强度进行折减而得到的强度称混凝土的有效抗压强度
受压
混凝土压杆
拉压杆模型的建立
用拉压杆模型法进行结构构件设计时一般
先根据圣维南原理将整个结构构件划分为区与
区如图所示阴影部分即为区并对给定结构构
件进行整体性静力分析计算出结构构件支座反力
及截面内力包括截面的轴力剪力弯矩及扭矩
从而得出区与区的外力区的部分外力是由
对区应力分析得到这样对区很容易建立起
压杆模型的基本原理同时通过一个设计实例说明拉压杆模型的建立设计准则设计步骤等
关键词拉压杆模型牛腿桁架有限元法
中图分类号
文献标识码
文章编号
对于钢筋混凝土结构构件现行规范一般采用以截面为分析对象的极限状态设计法截面内力法进行设计首先确定外部作用在结构构件的控制截面上产生的内力如轴力剪力弯矩扭矩或它们的组合然后根据不同的内力情况采用相应的理论计算公式或经验计算公式进行截面配筋设计截面内力法用于结构构件中截面应变分布连续规则即符合贝努利假定的区域国际上称之为区是合理适用的但对结构构件中截面应变分布非线性且

混凝土箱梁桥双支承横隔梁的拉压杆模型设计方法1

混凝土箱梁桥双支承横隔梁的拉压杆模型设计方法1摘要：混凝土箱梁桥中的横隔梁一般以横桥向受力的深梁控制设计，在常见的跨高比下，为应力扰动区（D区）。

本文根据两跨连续梁的实体有限元分析，揭示了双支承横隔梁的受力特性，并提出一种简化模型近似反应实桥横隔梁的真实受力状态。

在此基础上，研究了不同参数变化下简支深梁的应力变化规律，并给出不同高跨比下简支深梁作用不同类型荷载时的拉压杆模型；最后通过拓扑优化方法的辅助给出了双支承横隔梁的拉压杆模型。

关键词：混凝土箱梁桥；横隔梁；拉压杆模型；深梁1引言双支承横隔梁在桥梁工程中的应用最为广泛。

一方面，由于双支承距离箱梁腹板更近，恒载、活载等产生的竖向力传递至支座的路径更短，对于一些支座直接设置于腹板下方（支座的中心线与腹板的中心线基本一致）的情况，竖向荷载甚至可以不经过横隔梁，而直接传递至支座。

另一方面，双支承横隔梁也可以将桥跨内由偏载、横向力等引起的扭转作用传递至支座。

在现行设计中，对墩顶区域横隔梁，主要针对竖向荷载，根据经验或按浅梁来进行设计。

实际上，当横隔梁高跨比大于某定值时，应视为深受弯构件进行设计，传统的截面设计方法已不再适用。

按照国际工程界对混凝土结构B区及D区的划分[1][2]，横隔梁可视为一类典型D区，基于力流的拉压杆模型（Strut-and -tie model）方法可以用来指导该区域的配筋设计。

本文通过对全桥模型分析验证简化模型的合理性，研究简支深梁拉压杆模型的构形方法，并探讨双支承横隔梁腹板等效集中剪力的作用位置。

在此基础上，利用拓扑优化的方法构建了双支承横隔梁的拉压杆模型。

2横隔梁简化模型的建立为了建立双支承墩顶横隔梁的简化模型，首先选取某2×40m混凝土等截面连续梁，进行实体有限元分析。

箱梁的截面形式如图X所示，梁高为H=2.2m，梁顶宽L1=12m，梁底宽L=6m，翼缘长度为a=3m，翼缘高度由0.2m变化至0.4m，腹板厚0.45m，顶底板厚0.28m。

混凝土箱梁桥横隔板的拉压杆模型设计方法

混凝土箱梁桥横隔板的拉压杆模型设计方法陈志文;刘钊【摘要】The diaphragms in concrete box - girder bridges, functioned as deep beams in transverse direction, can be designed by strut-and-tie model. This study is devoted to the geometrical configuration principle arid method for strut -and -tie model of diaphragms under various bearing conditions and loading circumstances. Finally, the reinforcement design of a diaphragm under a given construction load case is exemplified in accordance with the proposed method and American specification ACI318 -08.%混凝土箱梁桥中的横隔板,在横桥向应按深梁考虑其受力,可采用拉压杆模型方法进行设计.针对不同支承条件和受载工况下的横隔板,探讨了拉压杆模型的构形原则与方法.最后,针对某横隔板的施工受力工况,按照拉压杆模型方法并依据美国ACI318 -08规范对其进行了配筋设计.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2011(027)006【总页数】6页(P48-53)【关键词】桥梁;横隔板;拉压杆模型;深梁;配筋设计【作者】陈志文;刘钊【作者单位】东南大学土木工程学院,南京210096;东南大学土木工程学院,南京210096【正文语种】中文1 引言墩顶横隔板是混凝土箱梁桥的重要组成部分。

深梁配筋设计的拉压杆模型法

摘
要：３ｃ章介绍了拉压杆模型法的设计原理及具体步骤，并以深梁为例采用拉压杆模型法进行了具体设
计，将设计结果与我国规范方法的计算结果进行比较分析可知，２种方法得到的配筋结果比较一致，拉压杆模
型法设计方法理论依据更为合理，设计思路十分清晰，是一种简便有效的混凝土结构新的设计方法。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐｂｅａｍ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ；ｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄ；ｓｔｒｕｔ－ａｎｄ－ｔｉｅｍｏｄｅｌ（ＳＴＭ）
钢筋混凝土深梁一般指跨高比ｚ。肛≤ ２的简
103969jissn10035060201307016合肥工业大学土木与水利工程学院模型法的设计原理及具体步骤并以深梁为例采用拉压杆模型法进行了具体设种方法得到的配筋结果比较一致型法设计方法理论依据更为合理设计思路十分清晰是一种简便有效的混凝土结构新的设计方法
第３６卷第７期２０１３年７月
支梁和ｆ０ ≤２．５的连续梁［１］。在工程中深梁有
土结构的受力状态和传力机制有了更清楚的认
识。拉一压杆模型法是在该基础上应运而生的，较早出现在２Ｏ世纪８０年代的欧洲，从桁架模型演化而来，经过Ｍａｒｔｉ、Ｓｃｈｌａｉｃｈ、Ｂｒｅｅｎ等学者的研
关键词：深梁；配筋；设计方法；拉压杆模型
中图分类号：ＴＵ３１８．１文献标志码：Ａ文章编号：１００３ — ５０６０（２０１３）０７ — ０８４１ — ０４

无腹筋深梁的拉-压杆模型配筋计算

Ｃ）应力迹线ａ（）缝图ｂ裂
／，＼／＼／＼／／压杆＼＼＼，／拉＼抚
、
．
＼，
、／
（）拉压杆模型图ｃ
计算公式相衔接，深梁的计算公式比较繁琐。拉压杆模型能 ‘ 很好的反映深梁的受力机理。文献［、中将深梁形象的比１ｌ
维普资讯
１４
福建建设科技
２０．ｏ１０８Ｎ．
■建筑结构
无腹筋深梁的拉一压杆模型 Байду номын сангаас 筋计算
马延财樊江（昆明理工大学建筑工程学院云南昆明６０２）５２４
［提要］本文介绍了一种用拉一压杆模型计算钢筋混凝土无腹筋深梁配筋的方法。拉一压杆模型能真实反应深梁受力机理，文将利用拉一压杆模型方法对无腹筋深梁进行配筋计算，本并介绍了拉压杆模型的建立、杆件的应力限值等。［关键词］深梁拉一压杆模型配筋
ｔｏｅＴｅｏｅＣｆｃｔｅｒｇｋｌｔｆｅｐｂａｓＴｉｐｐｒｉｄｃｓｔｉｏｉｏｐｔｉｅｉｂａｓｉｍｄ１ｈｄｌａｒｅｔｈｂａｎｅｃｎｏｄｅｅ．ｓａｅｗｌｉｕｓｅｅｒｎｃｍｕｔｎｏｄ￣ｅｍｅ．ｍｅｅｉｓｅｏｎｌｍｈｌｓｒｎｃｇｈｆａｏｆ
侧向约束压时，混凝土的强度有所提高；当混凝土压杆受到横
向拉应力并由之产生裂缝或有不平行应力方向的裂缝状态
拉一压杆模型设计的思想是：根据结构内部的主应力分布得出主应力迹线或荷载传力路径，同一方向上主要承受将

钢筋混凝土深梁非线性拉压杆模型分析方法

ｔｔｖｌｉｃｓｅ．Ｓｅｉｃｌｙ，ＡｎｉｅｒＳａｉｅｙｄｓｕｓｄｐｃｆａｌｉｎｏｌｎａＴＭｔｏｒｒｉｆｒｅｏｒｔｅｐｂａｓｐｏｏｅｎｍｅｈｄｆｅｎｏｃｄｃｎｃｅｅｄｅｅｍｓｉｒｐｓｄｏｏｔｅｂｓｓｏｏｃｑｉｉｒｕｃｎｉｏｓｏｈｏｓｏｈＴＭｒｒｉｆｒｅｏｃｅｅｄｅｅｍｓｂｎｒ — ｈａｉｆｆｒｅｅｕｌｂｉｍｏｄｔｎｆｔｅｎｄｅｆｔｅＳｉｏｆｅｎｏｃｄｃｎｒｔｅｐｂａｙｉｔｏｄｃｎｉｐａｅｎｏｕｉｇｄｓｌｃｍｅｔｃｍｐａｉｉｔｏｉｏｓｏｈｏｅｆＳｔｂｌｙｃｎｄｔｎｆｔｅｎｄｓｏＴＭ．Ｔｈｓｍｅｈｄｃｎｂｅｏｐｅｉｔｔｅｍｅｉｉｉｔｏａｅｕｓｄｔｒｄｃｈ — ｃａｉａｅａｉｒｏｅｎｏｃｄｃｎｒｔｅｐｂａｎｄｉｅｅｏｄｎｔｇｓａｄｐｏｉｅａｓｍｐｅａｄｐａ — ｈｎｃｌｂｈｖｏｆｒｉｆｒｅｏｃｅｅｄｅｅｍｓｉｆｒｎｔｌａｉｇｓａｅｎｒｖｄｉｌｎｒｃｆｔａｏｌｆｒｉｒｖｎｗｏｌｍｉｓａｅｄｓｇｔｏｓｆｒｄｅｅｍｓｉｌｔｏｍｐｏｉｇｔｉｔｔｔｅｉｎｍｅｈｄｅｐｂａ．ｃｏｏＫｅｗｏｄｓｒｉｆｒｅｅｐｂａ，ｎｎｉｅｒｓｒｔａｄｔｄｌｉｎｔｌｍｅｔａａｙｉｙｒｅｎｏｃｄｄｅｅｍｏｌｎａｔ — ｎ —ｉｍｏｅ，ｆｉｅｅｎｎｌｓｓｕｅｅ

简述拉压杆模型在桥梁结构计算中的应用研究

简述拉压杆模型在桥梁结构计算中的应用研究摘要：钢筋混凝土桥梁结构的分析中常以截面为分析对象的极限状态法。

此种分析方法存在一定局限性。

基于此研究人员提出了拉压杆模型设计方法。

以下是本文分析的桥梁结构计算中拉压杆模型的应用情况。

关键词：拉压杆模型；桥梁结构；计算按弯构件设计混凝土桥梁B区，承载能力极限状态以及正常使用极限状态的计算都是以截面分析为基础。

混凝土桥梁D区的设计问题涉及不多，D区几何受力较为复杂，单纯依靠经验，结构性裂缝较为严重。

基于此制定了拉压杆模型对D区进行设计。

1.拉压杆模型的概述1.1国内研究现状拉压杆模型计算方法的产生基础为桁架模型。

现阶段我国的混凝土桥梁设计规范中，按弯构件设计混凝土桥梁B区，该区域的承载能力极限状态的计算以及正常使用极限状态的计算都是以截面分析为基础。

但是构件设计模型应用到混凝土桥梁设计中的D区，实用性不强。

D区在几何受力较为复杂的情况下，如果按照以往设计经验对D区进行设计，常常会出现结构性裂缝问题。

根据相关文献记载，在桁架模型基础上发展而来的拉压杆模型可以满足混凝土桥梁D区的施工精度要求，此种模型设计计算方法在任何混凝土结构和荷载情况下均可以使用。

国内混凝土结构D区的配筋计算都是按照以往实验经验和试验分析中得出的构造要求。

此种计算方式存在不少的问题，一是该计算方式下产生的误差较大，设计模式上都有较强的保守性。

二是力学概念相对模糊，相关概念不清的情况下，加大了理解的难度，因此该计算方法掌握起来也较为困难。

而伴随有限元发展起来的拉压杆模型计算方法，是对混凝土结构受力本质的抽象性概括。

此种模型计算方法以结构受力本质为基础，在受力概念非常明确的情况下，便于理解和掌握。

据大量的混凝土桥梁工程实践证实，拉压杆模型计算方法非常适用于混凝土桥梁D 区，也就是与平截面设定不符合的混凝土桥梁区域。

国外混凝土桥梁研究人员在混凝土结果计算上采取拉压杆模型计算方法。

D 区采用拉压杆模型计算方法其计算精度与B区的计算精度一样，该模型计算方法的出现极大解决了混凝土桥梁D区设计计算中受剪力困扰的问题。

拉压杆模型在混凝土梁桥中应用与研究进展_刘钊

在构建拉压杆模型时 , 一般要借助于有限元分析 , 得到结构内部的应力迹线后 , 按照杆件中心应尽量与应力迹线重合的准则来构建拉压杆模型。也可按照 Schlaich提出的荷载路径法或参考已有的标准模型来构建。 3.3 拉压杆模型法设计的一般步骤
用拉压杆模型进行结构设计的一般步骤 , 如图 7所示 :
1)压杆。压杆代表压力场的合力 , 压杆的形状根据压力扩散情况 , 可以是棱柱形、瓶形或者扇形 (见图 4)。可按轴压构件验算压杆的承载力。压杆的有效截面积取决于端部支承、锚固、受力和几何边
2008年第 10卷第 10期 15
界条件。对于混凝土压杆的有效强度 , 加拿大学者
பைடு நூலகம்
经验设计的 D区常常出现结构性裂缝。在桁架模型基础上发展而来的拉压杆模型
(strut-and-tiemodels)被广泛认为是 D区设计的一种简单而实用的新方法 , 是 D区尺寸拟定和配筋设计的有力工具[ 5, 6] 。
2 混凝土梁桥中的 D区
混凝土梁桥中的 D区主要有 : 1)剪跨比较小的区域 , 如支座附近 , 见图 1(a); 2)跨高比 L/h较小的深梁区域 , 如箱形截面的横隔板 , 见图 1(b); 3)承受集中力作用的区域 , 如横向预应力作用下箱梁翼板悬臂端 , 竖向预应力作用下的箱梁腹板 , 见图 1(c); 4)预应力锚固区 , 如梁端截面锚固区 , 齿板和凹槽锚固区 , 见图 1(d); 5)构造上有几何突变的区域 , 如箱梁顶板、底板的开孔区域 , 挂孔与牛腿附近区域 , 见图 1(e)。桥梁工程的实践表明 , 由于 D区在几何构造和受力上的复杂性 , 加上缺乏规范的设计指导 , 使得凭经验设计的 D区常常先天不足。混凝土梁桥在施工或使用过程中 , D区出现结构性裂缝已屡见不鲜 ,

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关镇词结构混凝土；图分货号ＴＵ３２文献标识码：Ａ文章编号１００３－５０６０（２００１）０２－０１６０－０６
Ｄｅｓｉｇｎｆｏｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｎｃｒｅｔｅｗｉｔｈ
对于钢筋混凝土结构，现行规范一般采用以截面为分析对象的极限状态法（截面内力法）进行设计，首先确定外部作用在结构的控制截面上产生的内力（如轴力、剪力、弯矩、扭矩或它们的组合），然后根据不同的内力情况采用相应的理论计算公式（或经验计算公式）进行截面配筋设计或安全度验算。截面内
收稿日期．２０００－１０－２６
签金顶目国家教育部回国留学人员科研启动羲金资助项目（教外司留３６７）
作者简介：陈晓宝（１９６４一），男，安徽无为人，博士，合肥工业大学教授，硕士生导师
１坦
一
万方数据
第２期
陈晓宝，等：结构混凝土拉压杆模型法配筋设计
１６１
力法用于结构中截面应变分布连续规则，即符合贝努利假定的区域（国际上称之为Ｂ区），而且是合理适用的。但对结构中截面应变分布非线性且很不规则的区域（国际上称之为Ｄ区，如牛腿、梁柱结点区、深梁、开洞梁、抗震墙体及桩基承台等），仍以截面内力法进行设计就显得不太合理，甚至难以实现。而规范一般采用经验方法或局部加强的构造配筋方法来保证结构安全，也不是理想的设计方法。在具有先进的计算机工具与成熟的有限元分析手段的今天，能否利用有限元分析结果，直接进行结构各部分的配筋设计，以解决上述难题，是探索混凝土结构配筋设计方法的新尝试。自２０世纪８０年代以来，国外不少学者在此方面进行了有益的探索，研究成果不少，拉压杆模型法就是其中较成熟的方法之一，现已形成用于结构设计的完整设计原则与具体设计步骤。ＣＥＢ／ＦＩＰ１９９０模式规范、欧共体模式规范Ｉ及ＦＩＰ实用方法１９９６年“ 混凝土结构设计建议” 中已采用了这一成果。然而，我国至今在应用“ 拉压杆模型法” 进行结构混凝土配筋设计方面还缺乏系统的研究，本文仅简单介绍一下国外学者已提出的拉压杆模型法的设计原理、一般准则及具体步骤。
结构混凝土拉压杆模型法配筋设计
陈晓宝‘ ，王成刚’ ，滕育梅“
（ｌ．合肥工业大学土木建筑工程学院，安徽合肥２３０００９，２．合肥工业大学建筑设计院．安徽合肥２３０６０９）摘要：对于钥筋混凝土结构，现行规范通常采用以截面为分析对象的极限状态法（即截面内力法）进行设计．此方法对于结
第２４卷第２期
２００１年４月
合肥工业大学学报泊然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＥＦＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ．２４Ｎｏ．２
Ａｐｒ．２００１
ｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｃｕｒｒｅｎｔＣｈｉｎｅｓｅｃｏｄｅ，ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｒｅｎｏｒｍａｌｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｌｉｍｉｔｓｔａｔｅｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｉｎｗｈｉｃｈｃｒｉｔｉｃａｌｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｓａｐｐｌｉｃａｂｌｅａｎｄｒａｔｉｏｎａｌｆｏｒｃｅｒｔａｉｎｐａｒｔｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｖｅｒｙｗｅｌｌ，ｂｕｔｉｔｉｓｎｏｔｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｓｏｍｅｐａｒｔｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ａｎｄｅｖｅｎｓｏｍｅｐａｒｔｓｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃａｎｎｏｔｂｅｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄａｔａｌｌ．ＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｔｈｅＳｔｒｕｔ－ａｎｄ－ＴｉｅｍｏｄｅｌｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｄａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅＥｕｒｏｐｅａｎａｎｄＡｍｅｒｉｃａｎｃｏｄｅｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒａｌｌｔｙｐｅｓａｎｄａｌｌｐａｒｔｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｉｓｆｅｗｓｔｕｄｙｏｆｔｈｉｓｎｅｗｍｅｔｈｏｄｉｎＣｈｉｎａ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｖｏｋｅｄｏｍｅｓｔｉｃｓｃｈｏｌａｒｓ＇ｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｔｈｉｓｔｏｐｉｃ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｇｅｎｅｒａｌｃｒｉｔｅｒｉｏｎａｎｄｇｅｎｅｒａｌｄｅｓｉｇｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄａｒｅｉｎｔｒｏ－
ｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ；ｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄ；Ｓｔｒｕｔ－ａｎｄ－Ｔｉｅｍｏｄｅｌ；ｌｏａｄｐａｔｈ
Ｓｔｒｕｔ－ａｎｄ－Ｔｉｅｍｏｄｅｌｍｅｔｈｏｄ
ＣＨＥＮＸｉａｏ－ｂａｏ＇ＷＡＮＧＣｈｅｎｇ－ｇａｎｇ＇，ＴＥＮＧＹｕ－ｍｅｉｒ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉ－；２．ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＤｅｓｉｇｎｌｎａｔｉｔｕｔｅ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉ
１拉压杆模型法的设计思路和依据
用“ 拉压杆模型” 设计钢筋混凝土结构并非是现代人的杰作，而自从１８５７年法国人ＭｏｎｉｅｒＩ用箍筋加固花盆以来，工程师们开始应用混凝土抗压钢筋抗拉的“ 拉压杆模型” 概念来进行钢筋混凝土结构设计。在这以后的１０。多年中，拉压杆模型已被广泛地应用于钢筋混凝土结构的抗弯、抗剪及抗扭等理论计算公式的推导过程中，形成了十分完善和有效的“ 贝努利协调析架模型理论” 、 “ 平衡朽架模型理论” 和“ 软化彬架模型理论，ｌ，ａＧ＂直到２０世纪８０年代，国外一些学者才提出直接根据替代原结构的拉压杆模型来完成结构各部分设计的拉压杆模型法。其设计思想是直接依据有限元程序分析得到的结构内部应力分布图及应力曲线图（或荷载传力路径），分析出整个结构内部的“ 力流” ，而不再是求某一特定截面上的力。将同一方向上主要承受压应力的混凝土区域用压杆模拟，同一方向上主要承受拉应力的区域用拉杆模拟，主要的拉压杆交汇区以结点模拟，从而建立一个替代原结构的拉压杆模型（即通常所谓的析架模型），并根据作用在模型上的内外力平衡条件计算出模型内杆件的内力。然后，按照拉压杆模型法的具体设计准则进行压杆与结点区的混凝土应力安全验算，从而确定结构截面尺寸是否满足要求，并对拉
杆进行配筋设计，最后，再按一定的要求进行结构整体配筋［３］
混凝土结构在开裂之前，荷载在结构内部进行传递时会形成一系列相互联系的压应力区和拉应力区，在开裂之后由于裂缝的分割形成一个由受拉钢筋和未开裂的受压混凝土块相连的内部复杂受力体系［（１，５］因此，人们把结构本身想象为由压杆和拉杆构成的、形状自由的拉压杆模型是合理的。由此可见，拉压杆模型法是建立在反映钢筋混凝土结构内部真实的传力机制的自然模型之上的方法，而且满足塑性下限定理，即只要拉压杆模型代表混凝土结构内部真实可靠的传力机制，并且既能满足混凝土塑性变形能力的限制，又能达到外部作用与内部抗力的平衡，则该模型体系就能保证结构设计的合理与安全。由此可见，按此方法设计的结构是安全可靠和有理论依据的。