高强无腹筋梁抗剪承载力分析

收集了国内外134个集中荷载下高强无腹筋简支梁的抗剪试验数据,将实测承载力与中国国标GB50010-2010和美国的ACI318-08的预测结果进行了对比,结果表明:2国标准对于计算高强无腹筋梁安全度不够。GB50010-2010预测大剪跨比、有效截面高度偏大,纵筋率偏小的高强钢筋混凝土构件,可靠度偏低。     

钢纤维混凝土无腹筋梁抗剪强度的回归分析

通过对大量试验结果的回归分析，总结了剪跨比、混凝土强度、钢纤维含量和纵筋配筋率对钢纤维混凝土无腹筋梁抗剪强度的影响，并指出这些因素在影响程度上的不同。分析结果表明，剪跨比对钢纤维混凝土无腹筋梁抗剪强度的影响最大。提出了预测钢纤维混凝土无腹筋梁抗剪强度的回归计算公式。     

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。     

机制砂再生粗骨料混凝土无腹筋梁抗剪性能研究

分析了不同剪跨比情况下机制砂再生粗骨料混凝土无腹筋梁的斜截面开裂形态与开裂剪力、斜截面破坏形态和受剪承载力.采用普通钢筋混凝土无腹筋梁斜截面开裂剪力和受剪承载力计算公式,对试验结果进行了预测分析.采用现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)规定的钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式,对试验结果进行了可靠性分析.结果表明,机制砂再生粗骨料混凝土无腹筋梁的斜截面开裂剪力和受剪承载力随剪跨比的增大而减小,可采用普通钢筋混凝土无腹筋梁的相应计算公式进行预测分析和设计计算.     

纵筋率对无腹筋约束梁抗剪性能影响的研究

各国规范在以往的对钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力性能的试验研究中,研究都是按较高纵筋率来进行,建立在这种纵筋率较高的梁的受剪性能试验数据基础上的规范抗剪设计方法可能偏差较大。而本文按较低纵筋率来研究梁的抗剪性能。试验表明,不同纵筋率对梁的抗剪性能和裂缝发展状况有重要影响,规范公式用于小纵筋率无腹筋约束梁受剪设计时可能偏不安全。     

有腹筋UHPFRC梁抗剪承载力计算

为研究有腹筋UHPFRC梁的抗剪承载力,根据超高性能纤维混凝土梁的剪切破坏机理,结合修正压力场理论,考虑梁上部受压区混凝土和下部受拉区骨料咬合力、箍筋及裂缝间钢纤维共同承受剪力,推导了有腹筋超高性能纤维混凝土梁的抗剪承载力计算公式.与9根超高性能纤维混凝土梁的剪切试验结果进行对比,用推导公式计算的抗剪承载力与试验结果吻合较好,且变异系数较小,可用于有腹筋超高性能纤维混凝土梁的抗剪分析和设计.     

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.     

集中荷载作用下超高强混凝土无腹筋梁抗剪强度的试验研究

通过对18根超高强混凝土无腹筋梁(包括9根简支梁和9根约束)在集中荷载下抗剪强度的试验，观察了试件从裂缝出现到完全破坏失去承载能力全过程的试验现象，获得了试件的各阶段荷载值和各项应变值以及挠度值等试验数据，得出约束情况、剪跨比和混凝土强度3个因素对构件抗剪强度影响．同时将试验实测值与围内外多个抗剪强度公式的混凝土项计算进行验算比较，对其用于计算超高强混凝土构件时的适用性、安全性进行了评价，最后依据对试验数据的同归分析分别得出了集中荷载作用下超高强混凝土无腹筋简支梁和约束梁的抗剪强度回归公式．     

纵筋锈蚀的无腹筋简支梁抗剪性能试验研究

通过6根锈蚀程度不同的钢筋混凝土简支梁和2根无锈蚀对比梁抗剪性能试验,研究了锈蚀钢筋混凝土简支梁斜截面破坏过程和特征,结果表明:纵筋锈蚀造成混凝土和钢筋之间粘结能力下降,纵筋和混凝土之间容易出现滑移,裂缝开展较快;纵筋锈蚀降低了受弯构件抗弯刚度和受剪承载力。     

集中荷载下高强混凝土无腹筋约束梁抗剪强度建议公式

本文在进行了十六根高强混凝土无腹筋约束梁试验研究的基础上,着重讨论了剪跨比、纵向钢筋配筋率对高强混凝土无腹筋约束梁抗剪强度的影响及其变化规律,提出了集中荷载作用下高强混凝土无腹筋约束梁抗剪强度建议计算公式。     

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。     

自密实混凝土梁力正截面受弯性能试验研究

自密实混凝土是一种新型高性能混凝土材料,其在自重作用下无需振捣即能密实成型。主要用于钢筋密集,结构复杂难于振捣的部位。目前自密实混凝土的研究主要是自密实混凝土的配制、工作性能检测等材料性能方面,而对于自密实混凝土结构构件的研究较少。为此本文开展七根试验梁的研究,通过与普通混凝土的对比,建立了自密实混凝土梁的刚度、裂缝计算公式,给出了正截面承载力计算方法,为完善自密实混凝土设计理论提供依据。     

自密实混凝土梁正截面受弯性能试验

为了研究自密实混凝土梁正截面受弯性能,设计了5根自密实混凝土梁,2根普通混凝土梁。对试验梁的开裂荷载、极限荷载、截面不同高度处的平均应变、刚度和裂缝进行了研究,并且在普通混凝土梁相关计算公式的的基础上,给出了自密实混凝土梁的刚度、裂缝、界限受压区高度计算公式和正截面承载力计算方法.     

钢筋混凝土无腹筋细长梁剪切破坏机理模型研究综述

根据现有关于钢筋混凝土无腹筋细长梁剪切破坏机理问题的研究成果,介绍了基于修正压力场理论的抗剪模型、临界剪切裂缝理论、塑性理论、压力路径理论、劈裂破坏理论和基于截面应变分析的抗剪模型的基本假设、核心观点及受剪承载力计算方法,并给出总结、归纳及评析;另一方面,利用相关试验数据和ACI-DAfStb无腹筋细长梁剪切破坏数据库,分别对不同理论模型的受剪承载力计算公式进行了设计参数的影响评估和统计评估;并展望了无腹筋细长梁剪切破坏机理研究的发展方向。研究结果表明：不同理论模型的部分假设缺少直接的试验依据支持,梁腹混凝土的受拉（劈裂）或受剪（骨料咬合）以及受压区混凝土对抵抗剪力的贡献成为抗剪机制的主要分歧;不同受剪承载力计算公式对不同影响因素的考虑方式的合理性和计算结果的准确度均有待进一步提高。后续深入研究应综合考虑剪切破坏问题的随机性和物理属性,利用先进测试技术、应力演化分析方法,进一步揭示剪切破坏机理。     

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。     

钢绞线加固混凝土梁试验研究

采用试验方法,对钢绞线加固混凝土梁进行了研究。试验表明,加固后梁的抗弯承载力和刚度得到提高,这种加固施工方法可行。     

基于梁-拱复合受力机制的高强混凝土梁受剪分析模型

为研究高强混凝土梁构件斜截面受剪力学性能,通过分析高强混凝土梁发生剪切破坏时剪跨段内剪力传递路径,提出基于梁作用和拱作用来考虑高强混凝土对梁构件受剪承载力的贡献,箍筋贡献项采用简化修正压力场理论计算,同时考虑尺寸效应的影响,通过混凝土和箍筋两部分贡献项相叠加建立了集中荷载作用下高强混凝土梁受剪承载力计算公式,该公式物理意义清晰明确,综合考虑了混凝土强度、剪跨比、相对剪压区高度、纵筋配筋率、配箍率以及尺寸效应等因素的影响。利用收集到的207根有腹筋高强混凝土梁试验数据对本文受剪分析模型公式预测精度进行验证,并与GB 50010—2010规范、ACI 318-19规范、EN 1992-1-1:2004规范、Zararis公式、Zsutty公式计算结果进行比较。结果表明：本文所提受剪分析模型能够真实反映梁构件斜截面受剪破坏机理,较好地预测高强混凝土梁受剪承载力,对受剪参数的大范围变化不敏感且随受剪参数的大范围变化,预测精度无明显相关性。根据对比结果,本文基于梁-拱复合受力机制和简化修正压力场理论所建立的受剪分析模型可用于高强混凝土梁受剪承载力计算,且具有良好的预测精度和一致稳定性。     

高效利用CFRP加固预裂混凝土梁

为了更有效应用碳纤维布进行结构加固,对6根不同配筋率的预裂钢筋混凝土梁进行CFRP加固加载试验,研究了在采用半包粘贴CFRP加固方式时,不同配筋率和不同碳纤维布层数对梁的极限承载力恢复程度、破坏形态和裂缝开展情况的影响.分析结果表明,碳纤维布在很大程度上提高了试验梁的整体刚度,改变了加固梁的破坏形态,采用半包式粘贴纤维布能较好地限制碳纤维布与混凝土之间的剥离,使之恢复到预裂时的极限承载力,满足正常使用要求.     

高强混凝土无腹筋构件在弯剪扭复合作用下剪扭工作性能的研究

通过试验分析,研究了高强混凝土无腹筋构件在弯剪扭复合作用下的破坏形态、开裂荷载及其相关关系,极限承载力及其相关关系,并提出了极限承载力的计算公式。