混杂纤维高性能混凝土深梁的剪切延性

采用正交设计法对18组混杂纤维高性能混凝土(HPC)深梁和2组普通高性能混凝土深梁进行受剪试验,通过定义剪切延性指标对深梁的剪切延性进行定量分析,利用直观分析法比较了钢纤维外形、钢纤维体积率、钢纤维长径比、聚丙烯纤维体积率、水平分布钢筋配筋率、竖向分布钢筋配筋率等因素对深梁剪切延性的影响。结果表明,钢纤维体积率对深梁剪切延性影响最大,超过了水平分布钢筋和竖向分布钢筋的作用,钢纤维外形的影响最小。混杂纤维的掺入显著提高了深梁的剪切延性,最大提高达40.7%,但仍达不到延性破坏的要求,不足以从破坏形态上根本改变深梁剪切破坏时的脆性。运用有限元软件ABAQUS对深梁受剪行为进行全过程分析,数值分析结果与试验结果吻合良好。     

混杂纤维高性能混凝土深梁受剪性能试验

对18组钢一聚丙烯混杂纤维高性能混凝土深梁试件和2组高性能混凝土深梁对比试件进行受剪试验,分析混杂纤维高性能混凝土深梁受剪破坏过程及破坏形态,探讨混杂纤维对高性能混凝土深梁剪切初裂强度及抗剪极限强度的影响,结果表明：掺人适量的钢-聚丙烯混杂纤维,可使深梁水平及竖向分布钢筋应变明显减小,剪切延性得到提高,掺入混杂纤维后,无腹筋深梁剪切初裂强度平均提高20.3％,抗剪极限强度平均提高17.2％;有腹筋深梁剪切初裂强度平均提高70.1％,抗剪极限强度平均提高33.9％.     

混杂纤维高性能混凝土深梁斜截面抗裂度计算方法

为研究混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)高性能混凝土深梁的斜截面抗裂度,采用正交试验法设计了18组混杂纤维高性能混凝土深梁试件和2组未掺纤维的普通高性能混凝土深梁对比试件.通过静载作用下的受剪试验,探讨了钢纤维的特征参数(类型、体积率、长径比)、聚丙烯纤维体积率、水平分布钢筋配筋率及竖向分布钢筋配筋率等6个因素对高性能混凝土深梁斜截面抗裂度的影响,通过正交试验的直观分析法比较了各个因素对斜截面抗裂度的影响顺序.试验结果表明:掺入适量的混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)后,无腹筋高性能混凝土深梁斜截面抗裂度提高幅度可达34.9%,有腹筋高性能混凝土深梁斜截面抗裂度提高幅度可达83.8%.基于现行规范提出了与钢纤维部分增强钢筋混凝土深梁相衔接的混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)高性能混凝土深梁斜截面抗裂度的计算公式,可为工程设计提供参考.     

钢/聚丙烯混杂纤维对HPC深梁受弯性能的影响

为研究钢纤维和聚丙烯纤维对高性能混凝土(HPC)深梁受弯性能的影响,对17根含有不同钢纤维(体积掺量≤1%)和聚丙烯纤维(体积掺量≤0.2%)以及不同纵筋配筋率的HPC简支深梁进行4点受弯性能试验.结果显示:单一纤维或混杂纤维增强HPC深梁的初裂荷载提高了10%～40%;混杂纤维增强HPC适筋深梁的纵筋屈服荷载提高50%～150%,极限受弯承载力提高1～2倍,但无筋的混杂纤维HPC深梁承载力很小,破坏为剪切脆性破坏.试验结果表明:混杂纤维可以极大提高HPC深梁的受弯承载力,但混杂纤维的作用不能代替纵向钢筋的作用;可采用复合材料强度叠加原理及剩余弯曲强度理论来探讨混杂纤维增强HPC深梁的极限受弯承载力计算公式.     

钢筋混凝土深受弯构件受剪承载力分析

钢筋混凝土浅梁和深梁受剪承载力计算公式的衔接一直尚未较好解决。在分析浅梁、短梁和深梁破坏特征及主要影响因素的基础上，根据深受弯构件受力模型，探讨了深梁、短梁和浅梁的衔接，分析了与混凝土、竖向分布钢筋和水平分布钢筋受剪承载力对应统一的深受弯构件受剪承载力计算公式。     

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。     

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。     

混合钢纤维混凝土深梁抗剪承载力分析

为探究混合钢纤维混凝土(HSFRC)深梁的受剪机理,综合考虑混凝土、钢纤维、分布网筋及纵筋对HSFRC深梁抗剪承载力的贡献,将钢纤维并入到深梁的抗拉体系中,建立了基于软化拉压杆模型的抗剪承载力计算方法。然后对4根HSFRC深梁试件进行抗剪性能试验,验证计算方法的合理性,并分析混合钢纤维体积掺量和分布钢筋配筋率对试件抗剪性能的影响。结果表明：计算方法的建立过程合理,可以较准确地预测试件的抗剪承载力;钢纤维掺量的增加会延缓HSFRC应变的发展并提高其最大应变值;分布钢筋对HSFRC应变的影响较小,但其掺量的增加会延缓钢筋应变的发展;钢纤维掺量的增加会提高试件的承载能力、变形能力和初始刚度;分布钢筋配筋率的增加可以提高试件的承载能力并延缓其刚度退化,但试件的变形能力呈现先增大后降低的趋势。     

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.     

纵筋率对有腹筋约束梁受剪性能影响的试验研究

通过对5根两点集中加载、剪跨比为2．5、上部负筋截断、具有不同单侧纵筋配筋率的有腹筋约束梁进行试验，深入研究了在上部纵筋截断的情况下，有腹筋约束梁的受剪破坏全过程及纵筋配筋率对有腹筋约束梁的裂缝形态、破坏形态、钢筋应变分布的影响，并就纵筋配筋率对有腹筋约束梁受剪承载能力的影响作了探讨．     

混杂纤维对高性能混凝土拉压比的影响

为研究低掺量钢-聚丙烯混杂纤维对高性能混凝土拉压比的影响,采用正交试验法设计了18组混杂纤维高性能混凝土试件及1组普通高性能混凝土对比试件,通过标准试验方法进行立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验,试验中考虑的因素主要是钢纤维的特征参数(类型、体积率、长径比)和聚丙烯纤维体积率.分析各因素对高性能混凝土拉压比的影响,结果表明:混杂纤维高性能混凝土具有明显延性破坏特征,而普通高性能混凝土表现为脆性破坏,混杂纤维的掺入使高性能混凝土的拉压比最大提高了26.2%,平均提高了9.9%.在影响高性能混凝土拉压比的四个因素中,钢纤维类型的影响最大,其次是聚丙烯纤维的体积率,影响最小的是钢纤维长径比.高性能混凝土中掺入适量钢-聚丙烯混杂纤维后,拉压比显著提高,韧性得到明显改善.     

下部受荷钢筋混凝土深梁的抗剪强度

本文给出了24个下部受荷约束深梁与简支深梁的试验及非线性有限元电算结果。通过分析,探讨了上下部受荷深梁受力机理的异同点,基本上查明了下部受荷深梁的抗剪性能。提出了此类深梁抗剪强度的计算公式和竖向腹筋的计算方法;斜截面抗裂度计算公式和约束深梁的弯剪界限配筋率公式。     

混杂纤维增强高性能混凝土拉压比试验研究

研究了揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高性能混凝土强度和拉压比的影响.参照国家标准和试验方法,按不同的纤维掺量设计了9组混杂纤维增强高性能混凝土试件以及3组钢纤维增强高性能混凝土对比试件和1组普通高性能混凝土对比试件,进行了大量立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验研究,并对拉压比进行回归分析.结果在高性能混凝土中掺加适量的钢纤维和聚丙烯纤维后:对抗压强度影响不明显,但可使抗拉强度提高10%~30%,使拉压比增大到0.06~0.068;钢纤维体积掺量为0.8%、聚丙烯纤维体积掺量为0.11%时,混杂纤维增强高性能混凝土拉压比为0.068;混杂纤维增强高性能混凝土的劈裂抗拉试验为近似于延性断裂破坏.结论掺加适量钢纤维和聚丙烯纤维后,高性能混凝土的抗拉强度和拉压比均有不同程度的提高,这有利于提高高性能混凝土的抗裂性能和抗震性能.     

钢筋混凝土受弯构件受剪承载力统一计算

在系统分析钢筋混凝土梁受剪性能的基础上 ,进行了 2 4根承受集中荷载和均布荷载的钢筋混凝土梁的受剪性能试验 ,主要考虑的因素有剪跨比 (λ =a/h0 )、跨高比 (l0 /h) 、水平和垂直腹筋配筋率(ρsh和 ρsv) .详细阐述了梁的受剪特性、破坏形态、受压区混凝土的作用以及腹筋的作用 (包括水平腹筋和垂直腹筋 ) ,并最终提出了钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力统一计算方法 .该方法可用于计算深梁、短梁及浅梁的斜截面承载力 ,计算结果与试验结果符合良好     

钢筋混凝土梁受剪承载力的统一计算方法

在对国内外钢筋混凝土梁的受剪性能进行较系统分析的基础上 ,补充了 1 1根钢筋混凝土简支短梁在顶部集中荷载和均布荷载作用下的试验 ,试验梁的主要变化参数为剪跨比、跨高比、水平腹筋率和垂直腹筋率 .根据试验结果 ,对试验梁的工作性能、主要的剪切破坏形态、混凝土项的抗剪作用、抗剪腹筋 (包括水平腹筋、垂直腹筋 )的作用等进行了较为深入的分析 ,提出了可适用钢筋混凝土深梁、短梁和浅梁相互协调的受剪承载力的统一计算方法 .     

钢筋钢纤维混凝土无腹筋梁的剪切尺寸效应

通过试验和理论分析，研究了截面高度变化对钢筋钢纤维混凝土无腹筋梁抗剪性能的影响规律，提出了钢筋钢纤维混凝土无腹筋梁斜截面承载力的“尺寸效应”计算公式