高强钢筋活性粉末混凝土简支梁受剪性能试验研究

利用稳定可靠的试验系统,通过改变试验梁的剪跨比、配箍率、纵筋率和钢筋等级等因素,对6根不同高强钢筋活性粉末混凝土简支梁进行试验。根据试验结果,分析了不同因素对试验梁其破坏形态、剪切延性和受剪承载力的影响。结果表明:HRB500级等高强钢筋与活性粉末混凝土具有良好的协同抗剪工作性能,较好的抗剪承载力和剪切延性;对于剪跨比(1<λ≤3)一定的梁,适当配置箍筋可以提高承载能力,改善受剪延性;配箍率、纵筋配筋率和剪跨比等参数对试验梁的抗剪承载力和剪切延性影响显著。     

钢筋混凝土深梁抗剪承载力影响因素分析

利用正交试验设计法对影响钢筋混凝土深梁抗剪承载力的各因素进行分析，考虑的因素包括剪跨比、混凝土强度、水平钢筋屈服强度和竖向钢筋屈服强度。深梁的抗剪承载力对剪跨比这个因素最为敏感，混凝土强度次之，水平钢筋屈服强度、竖向钢筋屈服强度影响最小。研究结果可为以后的深梁试验、设计和施工提供基本依据。     

锈蚀箍筋混凝土梁的抗剪承载力分析

通过通直流电的方法加速两系列钢筋混凝土试验梁的锈蚀,并进行箍筋锈蚀后试验梁抗剪承载力的试验研究;在试验研究的基础上,分析先前研究者的锈蚀箍筋混凝土梁抗剪性能试验研究结果,分析和讨论了混凝土梁箍筋锈蚀后抗剪性能和强度的变化规律.结果表明,在箍筋锈蚀较轻的情况下,混凝土梁的抗剪承载力有所提高,而在箍筋锈蚀率大于10%以后,混凝土梁的抗剪承载力随箍筋锈蚀率的增加而显著降低;由箍筋锈蚀引起的混凝土截面损伤对混凝土梁抗剪承载力的影响非常显著,尤其对于抗剪承载力较多取决于混凝土贡献的小剪跨比混凝土梁.基于试验数据的综合分析,建立了锈蚀钢筋混凝土梁抗剪承载力的表达式,可以方便地应用于实际工程的设计计算中.     

BFRP筋再生混凝土无腹筋深梁抗剪承载力

为了研究BFRP筋再生混凝土无腹筋深梁抗剪承载力,完成了9根集中荷载作用下的BFRP筋再生混凝土无腹筋深梁的抗剪试验,分析了深梁的破坏过程、破坏形态以及剪跨比、BFRP筋配筋率、再生混凝土抗压强度对梁抗剪承载力的影响,基于加拿大规范和试验数据拟合出BFRP筋再生混凝土无腹筋深梁抗剪承载力计算公式。研究结果表明：BFRP筋再生混凝土深梁主要发生剪切破坏,随剪跨比增大,破坏形式由剪切破坏向弯剪破坏转变;试验梁的抗剪承载力随剪跨比的增大而减小,随BFRP筋配筋率和再生混凝土抗压强度的提高而增加;采用本文提出公式的计算结果与试验值吻合较好,且具有一定安全度。     

影响深梁抗剪承载力因素的综合分析

利用正交试验设计法、稳健设计法及改进稳健设计法对影响钢筋混凝土深梁抗剪承载力的各因素进行分析,考虑的因素包括剪跨比、混凝土抗压强度、水平钢筋屈服强度和竖向钢筋屈服强度。深梁的抗剪承载力对剪跨比这个因素最为敏感,混凝土强度次之,水平钢筋屈服强度、竖向钢筋屈服强度影响最小。与稳健设计法相比改进的稳健设计法的分析结果与试验结果吻合较好,应用更加准确、方便。目的是为以后钢筋混凝土深梁的试验、设计和施工提供基本依据。     

基于细观模型的含腹筋混凝土梁受剪承载力尺寸效应

考虑混凝土细观非均质性及钢筋与混凝土之间相互作用,建立了钢筋混凝土梁破坏行为模拟的三维细观数值分析模型。以悬臂梁为例,在数值模拟结果与已有试验结果吻合良好的基础上,扩展模拟了腹筋率、剪跨比及加载方式对大尺寸钢筋混凝土梁（最大梁深为2 000 mm）剪切破坏尺寸效应的影响规律。模拟结果表明：无腹筋梁抗剪名义强度尺寸效应显著,中国《混凝土结构设计》规范提出的截面高度影响系数难以全面的反映梁剪切破坏的尺寸效应现象;腹筋会抑制梁抗剪强度的尺寸效应,随着腹筋率的增加,梁的抗剪强度尺寸效应逐渐减弱;随着剪跨比的增加,梁的抗剪承载力有所减弱,同时,尺寸效应现象也略有减弱;相比于单调加载,循环加载下梁将产生低周疲劳脆性破坏,使得梁抗剪强度尺寸效应更加明显。     

基于模糊集理论的深梁抗剪承载力分析

为了建立钢筋混凝土深梁抗剪承载力分析模型,利用模糊综合评判方法分析深梁抗剪承载力的主要影响因素,包括剪跨比、混凝土强度、水平钢筋屈服强度和竖向钢筋屈服强度。结合模糊集理论,比较并选取权重确定方法,以确定各因素的权重。算例比较分析结果表明,运用模糊综合评判方法评判深梁的抗剪承载力简便易行,评判结果与试验结果吻合较好,具有较大的工程实用价值。     

应用改进的稳健设计法分析深梁抗剪强度

为深梁的试验、设计和施工提供基本依据,应用改进的稳健设计法,并引入新的信噪比,考虑剪跨比、混凝土强度、水平箍筋屈服强度和竖向箍筋屈服强度等因素.用软化桁架模型分析钢筋混凝土深梁抗剪强度,并应用改进的稳健设计法对影响深梁抗剪强度的因素进行分析,得出了各种影响因素的重要程度.深梁的抗剪强度对混凝土强度这个因素最为敏感,剪跨比次之,水平钢筋屈服强度、竖向钢筋屈服强度影响最小.与田口方法相比改进的稳健设计法的分析结果与试验结果吻合较好,应用更加准确、方便.     

活性粉末混凝土梁抗剪性能试验研究

为研究HRB500级钢筋活性粉末混凝土(RPC)梁的抗剪工作性能,制作14根试验梁进行四点加载试验,分别考虑剪跨比、钢纤维体积率、配箍率、配筋率以及纵筋强度等方面的影响.通过观察构件斜裂缝开展情况、破坏形态,并分析混凝土应变和剪力-位移曲线等试验数据,得出这些因素对试验梁开裂荷载、抗剪承载力与剪切延性的影响规律,通过现有规范以及塑性剪切理论对RPC梁的抗剪承载力模型及公式进行探讨.结果表明:在一定范围内,构件抗剪承载力随钢纤维体积率、配箍率、配筋率以及纵筋强度的提高而增大,随剪跨比的增加而降低,影响程度各不相同.剪跨比对斜裂缝的倾角与构件的破坏形态影响较大,钢纤维体积率为2%~3%时的抗剪工作性能最优,在一定范围内提高配箍率能够有效改善剪切延性.在现有规范中,CECS 38-2004公式的计算结果与实测值最为接近,且变异系数最小,基于塑性剪切理论所计算的结果更加精确,该理论模型可以用于RPC梁的抗剪承载力公式的推导.     

再生混凝土无腹筋梁斜截面受力性能试验研究

通过13根再生混凝土梁和普通混凝土梁的对比试验,探讨了再生骨料取代率、剪跨比等因素对再生混凝土梁斜截面受力性能的影响.试验结果表明:再生混凝土梁比普通混凝土梁变形和斜裂缝宽度大;再生混凝土梁的破坏形式与剪跨性有关,λ≤1发生斜压破坏,1.5≤λ<3发生剪压破坏;λ≥3.0发生斜拉破坏.再生混凝土梁随着再生骨料取代率的增加,抗剪承载力有下降的趋势;随着剪跨比的增加,抗剪承载力减小.在试验研究的基础上,根据极限平衡理论,提出了再生混凝土梁受剪承载力计算公式.     

含裂隙无腹筋梁的抗剪承载能力

分析混凝土梁内部既有裂隙的位置及角度对无腹筋梁抗剪承载力的影响, 制作多组含既有裂隙的试验梁, 进行梁的三点弯曲试验, 研究位于梁跨中和梁侧基本拱体范围内既有裂隙对无腹筋梁抗剪承载力的影响及裂缝扩展规律。结果表明: 梁上的既有裂隙对梁的抗剪承载力有削弱作用; 在其他条件相同的情况下, 梁跨中既有裂隙的裂尖距离梁底中部越近, 对无腹筋梁抗剪承载力的削弱作用越大; 梁侧既有裂隙的角度与基本拱体重合度越高, 对无腹筋梁抗剪承载力的削弱作用越大;梁侧既有裂隙的角度与基本拱体重合度越高, 梁底裂缝越容易扩展通过既有裂隙的两个裂尖, 反之, 梁底裂缝可扩展至既有裂隙中部。     

机制砂再生粗骨料混凝土梁受剪承载力试验研究

进行了10根机制砂再生粗骨料混凝土梁的试验,剪跨比分别为1.5,2.0,3.0,配箍率为0.22%～0.40%.试验结果表明,机制砂再生粗骨料混凝土梁的受剪承载力随着剪跨比的增大而降低,随着配箍率的增大而提高.通过对比分析普通钢筋混凝土梁的受剪承载力计算公式的计算结果,提出了机制砂再生粗骨料混凝土梁的抗剪承载力的设计和预测计算公式.     

不同剪跨比下纵筋率对RPC梁受剪性能的影响

通过6根高强钢筋RPC梁的剪切破坏试验,分析不同剪跨比下纵筋率对高强RPC梁裂缝形态、破坏形态、剪切延性和承载力的影响,并基于极限平衡理论构建了高强钢筋RPC梁抗剪承载力计算式。结果表明:纵筋率对裂缝的开展有一定的抑制作用;纵筋率增加,主斜裂缝倾角减小,梁的破坏形态由沿主斜裂缝的剪切错动变为斜压杆压溃破坏;剪切延性系数随纵筋率的提高而减小,随剪跨比的增大而增加,但在纵筋率较大的情况下增长较小;提高纵筋率能明显提高抗剪承载力,在小剪跨比时提高作用更显著;抗剪承载力计算式计算结果与实测值吻合程度高。     

配筋活性粉末混凝土梁抗剪承载力

为掌握高强箍筋活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)梁的抗剪性能,通过6根T形梁的抗剪试验,获得了抗剪承载力试验值,并将试验值与压力场理论值进行了比较,探讨了压力场理论应用于RPC梁抗剪分析和承载力计算存在的问题,充分考虑斜裂缝截面上钢纤维拉拔阻力的抗剪贡献,对该理论进行了改进。并将剪切试验结果与塑性剪切理论、粘结滑移理论和法国规范等进行了比较,分析现有抗剪理论的适用条件、存在的问题,这些对揭示RPC梁抗剪破坏机理、建立承载力计算理论与设计方法有参考价值。     

钢筋砼双向受弯约束梁抗剪强度的试验研究

对13根集中荷载作用下钢筋砼矩形截面有腹筋双向受弯约束梁进行了斜截面抗剪试验研究．探讨了其抗剪机理和抗剪性能,分析了4个影响抗剪承载力的主要因素：荷载斜弯角、配箍率、剪跨比及弯矩比,为探讨约束梁抗剪承载力计算提供了理论和试验依据．     

剪跨比对活性粉末混凝土梁抗剪性能的影响

通过4根活性粉末混凝土(RPC)梁构件的受剪试验,研究活性粉末混凝土在不同剪跨比条件下的破坏形态及剪切延性的影响规律。试验结果表明:高强钢筋RPC梁的剪切延性系数平均值达到0.892。随着剪跨比的增大而增强,但增幅差异较大,其根本原因是剪跨比影响梁的剪力传递方式,剪力传递方式又决定了其剪切延性,当剪跨比适中时,梁构件发生剪压破坏,其延性相对较好。     

钢筋混凝土叠合梁抗剪承载力灰色关联分析

应用灰色系统理论，对钢筋混凝土叠合梁抗剪承载力及其关联因子剪跨比λ，预制梁混凝土强度等级ｆｃｕｌ、叠合层混凝土强度等级ｆｃｕ２，叠合特征参数ａｈ＝ｈ１／ｈ，叠合特征参数ａｍ＝Ｍ１／（Ｍ１）进行关联度分析。分析结果表明，对叠合梁抗剪承载力影响最大的因子是预制梁混凝有ｆｃｕｌ，其次是叠合层混凝土强度等级ｆｃｕ２，叠合特征参数ａｈ和叠合特征参数ａＭ，影响最小的因子是剪跨比λ。     

自密实混凝土无腹筋梁抗剪性能

为研究自密实混凝土无腹筋梁的抗剪性能和裂缝开展形态,进行了集中荷载作用下12根无腹筋钢筋混凝土简支梁（8根自密实混凝土和4根普通混凝土）的剪切破坏试验,变量为混凝土强度和剪跨比。探讨了《混凝土结构设计规范》（GB 50010―2010）、Zsutty拟合公式、美国规范（ACI318-11）抗剪承载力计算公式对自密实混凝土无腹筋梁抗剪承载力计算的适用性和准确性。收集了在集中荷载作用下的130根自密实混凝土和798根普通混凝土矩形截面无腹筋梁剪切破坏试验数据,将自密实混凝土和普通混凝土无腹筋梁抗剪承载力进行了对比。结果表明：自密实混凝土梁和普通混凝土梁的裂缝发展、破坏形态大致相同,自密实混凝土梁斜裂缝断面更为光滑;Zsutty拟合式计算结果与本文试验结果最接近;GB 50010—2010计算结果与本文试验结果也比较吻合,但偏于不安全;美国规范ACI 318-11计算公式偏差较大;自密实混凝土梁受剪承载力略低于普通混凝土梁。     

高强轻集料钢筋混凝土梁抗剪性能试验

为研究高强轻集料钢筋混凝土梁的抗剪性能,通过对10根高强轻集料混凝土梁和1根普通高强混凝土梁在集中荷载作用下的抗剪试验,研究了混凝土强度、配箍率、剪跨比等因素对构件抗剪强度的影响,分析了几种不同抗剪承载力公式的适用性.试验结果表明,高强轻集料钢筋混凝土梁斜截面破坏型态和普通混凝土梁相似;随着混凝土强度的提高,极限抗剪承载力提高的幅度较小;配箍率的提高,能提高极限抗剪承载力,但对斜裂缝的开裂和临界斜裂缝承载力影响很小.原规程JG J12-99中所规定的抗剪承载力公式不仅适用于普通轻集料混凝土,对于估算高强轻集料有腹筋梁的抗剪承载力也是适用的.     

铁尾矿砂浮石混凝土梁抗剪性能数值模拟研究

运用ABAQUS软件来控制混凝土等级、剪跨比以及配箍率的不同来模拟铁尾矿砂浮石混凝土梁的抗剪性能.模拟结果分析表明:剪跨比的减小、混凝土强度的提高、配箍率的增大可以使得混凝土梁的抗剪承载力得到提高.