钢筋混凝土有腹筋梁受剪机理试验研究

为研究钢筋混凝土有腹筋梁的受剪机理,以剪跨比、混凝土强度等级、配箍率为变量,完成了集中荷载作用下16根钢筋混凝土简支梁受剪性能试验。为了避免过高的纵筋配筋率,采用HRB600级钢筋作为纵向受拉钢筋。通过在箍筋内部开槽预埋电阻应变片测量箍筋的应变,分别得到钢筋混凝土有腹筋梁中混凝土和箍筋承担的剪力。试验结果表明：剪跨比和混凝土强度等级对混凝土和箍筋分担的剪力在总剪力中所占比例有显著影响,且二者呈相反的变化趋势;当剪跨比较小时,配箍能提升混凝土的受剪承载力,但箍筋本身承担的剪力较小,箍筋甚至不能屈服;当剪跨比较大时,斜裂缝倾角小于45°,实际与裂缝相交的箍筋数量多于按45°计算的数量,箍筋承担的剪力增大。与无腹筋梁相比,大剪跨比（剪跨比为3）有腹筋梁中混凝土承担的剪力减小。在试验研究的基础上,收集了国内外369根有腹筋梁受剪承载力的试验数据,采用统计分析方法得到了有腹筋梁受剪承载力计算公式,其较GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》计算公式更加合理,计算结果也偏于安全。     

Experimental study on shear mechanism of reinforced concrete beams with stirrups

为研究钢筋混凝土有腹筋梁的受剪机理，以剪跨比、混凝土强度等级、配箍率为变量，完成了集中荷载作用下16根钢筋混凝土简支梁受剪性能试验。为了避免过高的纵筋配筋率，采用HRB600级钢筋作为纵向受拉钢筋。通过在箍筋内部开槽预埋电阻应变片测量箍筋的应变，分别得到钢筋混凝土有腹筋梁中混凝土和箍筋承担的剪力。试验结果表明：剪跨比和混凝土强度等级对混凝土和箍筋分担的剪力在总剪力中所占比例有显著影响，且二者呈相反的变化趋势；当剪跨比较小时，配箍能提升混凝土的受剪承载力，但箍筋本身承担的剪力较小，箍筋甚至不能屈服;当剪跨比较大时，斜裂缝倾角小于45°，实际与裂缝相交的箍筋数量多于按45°计算的数量，箍筋承担的剪力增大。与无腹筋梁相比，大剪跨比（剪跨比为3）有腹筋梁中混凝土承担的剪力减小。在试验研究的基础上，收集了国内外369根有腹筋梁受剪承载力的试验数据，采用统计分析方法得到了有腹筋梁受剪承载力计算公式，其较GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》计算公式更加合理，计算结果也偏于安全。     

局部纤维增强水泥在建筑结构中的应用

<正> 局部纤维增强水泥是指针对结构不同的受力持点,使用各种纤维对结构进行局部的重点增强,既能充分发挥纤维增强水泥的优点,又通常不会过分增加造价,甚至有时可以节约造价,国外对局部纤维增强水泥进行了许多试验和实际应用。 图1为国立全苏钢筋混凝土构件和非金属材料科学研究院进行局部纤维增强混凝土梁试验所用的试件。O组试件为普通预应力钢筋混凝土梁,Ⅱ组试件为局部钢纤维增强的预应力钢筋混凝土梁。两组试件的截面尺寸、配筋、混凝土标号和制作养护条件等均相同,唯一不同的仅仅是O组试件在支座附近区段配置有箍筋承担剪力,Ⅱ组试件则将该区段箍筋代之以钢纤维混凝土。钢纤维的用钢量与箍筋的用钢量完全相同。试验结果表明,在构件的承载能力按斜截面确定的条件下,支座附近梁段用纤维     

基于修正压力场理论的有腹筋钢筋混凝土受弯构件受剪计算

修正压力场理论认为有腹筋构件的受剪承载力由沿裂缝面传递的剪应力和穿过裂缝面的箍筋提供,忽略了受压区承担的剪力,受剪承载力计算结果偏小.基于修正压力场理论,根据钢筋混凝土受弯构件的剪切破坏机理,考虑上部受压区混凝土和下部受拉区骨料咬合力及箍筋共同提供受剪承载力,提出截面受剪承载力计算方法.与所收集的国内外有腹筋梁的275...     

目前预应力混凝土结构设计计算理论的进展(四)——预应力混凝土梁的剪力与扭力计算

<正> 本讲介绍国外预应力混凝土梁的剪力与扭力计算,并举例说明有关规范公式的应用及与试验结果的比较。目前英国、美国和欧洲规范认为,验算剪力和设计剪力配筋,以预应力混凝土构件在破坏极限状态时的性能为基础。这是因为箍筋和其他剪力钢筋,是在混凝土抗剪力耗尽时才起有效作用。如果一个截面上的极限剪力是V_u,而混凝土能承受的剪力是V_c,则需要的剪力配筋应按承受剩余剪力V_u-V_c来设计。     

箱梁桥腹板开裂后箍筋应力分析

预应力混凝土箱梁桥腹板开裂后,箍筋的应力关系到桥梁结构的安全使用。本文提出基于梁杆有限元模型及变角度桁架模型的箍筋应力计算方法。首先,通过梁杆有限元模型解决了如何在全桥杆系模型中施加预应力;其次,对传统的钢筋混凝土结构变角度桁架模型进行修正,得到能够考虑竖向钢束及腹板钢束的预应力混凝土结构的变角度桁架模型;最后,通过对一实桥进行计算,得到各个L/4截面的箍筋应力值。该方法具有计算效率高,计算结果表明在单车加载情况下,箍筋应力值不会达到屈服强度,腹板开裂后不会发生箍筋立刻断裂。     

体外预应力混凝土梁受剪承载力计算方法研究

为研究体外预应力对混凝土梁受剪承载力提高的作用机理和体外预应力混凝土梁受剪承载力计算方法,分析钢筋混凝土梁和体外预应力混凝土梁微元体受力特点的区别,探讨体外预应力对受剪性能影响的机理,求解体外预应力对混凝土和箍筋抗剪贡献的提高系数,得到体外预应力混凝土梁受剪承载力理论计算式。采用已有体外预应力混凝土梁剪切破坏的试验数据对理论计算式进行验证,并与各国规范计算结果进行对比。结果表明,理论计算式得到的受剪承载力计算值与试验值的比值均值为0.950,标准差为0.125,提出的计算式可较好地预测体外预应力混凝土梁的受剪承载力,并可以考虑梁的几何尺寸、剪跨比、预应力筋弯起角度、纵筋率、配箍率、纵筋及腹筋屈服强度、混凝土强度等影响因素。     

部分预应力混凝土梁的疲劳抗剪强度

本文概要地介绍了允许出现裂缝的部分预应力混凝土梁斜截面疲劳性能的试验研究结果。文中分析了在重复荷载作用下梁内混凝土承受的剪力和箍筋应力的变化规律。提出了有斜裂缝梁内的混凝土承受的剪力和箍筋应力的计算方法。建议方法计算结果与试验结果比较表明,两者符合良好。文中给出了计算例题。     

浅谈主次梁交叉处附加横向钢筋的布置

布置附加箍筋时,首先应明确次梁一侧或两侧需分别上吊的"剪力",是由该次梁单独作用于主梁跨内时,由其本身的集中力计算得到,再分别计算两侧分别需要的附加箍筋数。而一般抗剪箍筋承担的剪力,是由所有次梁及均布荷载同时作用在主梁跨内时在不同梁段产生的剪力。这是附加箍筋与一般抗剪箍筋的区别。     

合理选用混凝土标号

当构件形式及截面确定时,该构件的运输、模板、制作、构造钢筋等费用就变成一个常量,如果改变混凝土的标号,则标号提高就会增加费用,而提高标号又可减小主筋用量,故变量只是这两项的变化。如我们最常用的受弯构件,剪力配箍筋属于构造需要(或者不配箍筋的钢筋混凝土板)。根据平衡条件,可得:     

预应力作用下组合梁混凝土法向应力分析

针对在混凝土翼板中设置后张预应力的连续组合梁,提出由分担预加轴力、主弯矩和次弯矩产生的混凝土法向应力计算公式,主要分析施加于混凝土翼板的预应力通过剪力键向钢梁传递的力学模型,建立混凝土翼板承担的预压力沿梁纵轴的分布函数和理论解,求得考虑剪力键柔性的混凝土法向应力计算公式,作为组合梁抗裂设计依据。     

体内预应力组合梁混凝土预压应力分析

针对在混凝土翼板中设置后张预应力的连续组合梁,提出由分担预加轴力、主弯矩和次弯矩产生的混凝土法向应力计算公式,主要分析施加于混凝土翼板的预应力通过剪力键向钢梁传递的力学模型,建立混凝土翼板承担的预压力沿梁纵轴的分布函数和理论解,求得考虑剪力键柔性的混凝土法向应力计算公式,作为组合梁抗裂设计依据。     

箍筋约束混凝土的本构关系研究

在箍筋约束下,混凝土抗压能力会得到较大地提升,因此在钢筋混凝土结构的有限元分析中,通常考虑箍筋对构件混凝土抗压性能的影响。基于OpenSees有限元分析平台,分别采用现有的三种考虑箍筋约束影响的混凝土本构关系,对两个柱的滞回试验过程进行了模拟,并与试验结果相对比。对比结果表明:Kent-Park-Scott模型和Mander模型均可以较好地模拟箍筋对混凝土约束作用。     

高强箍筋约束高强混凝土短柱骨架曲线的影响因素

以高强箍筋约束高强混凝土短柱试验为基础,研究了普通强度与高强箍筋在构件破坏过程中,箍筋强度和箍筋间距对短柱构件骨架曲线的影响。研究结果可为高强箍筋约束高强混凝土构件的应用提供理论基础,并对钢筋混凝土结构的抗震设计提供参考价值。     

火灾后钢筋混凝土梁抗剪承载力

研究火灾后钢筋混凝土梁抗剪承载力,建立了钢筋混凝土梁的非线性有限元模型,对其在火灾后的抗剪性能进行了数值模拟。有限元模型考虑了火灾作用后混凝土和钢筋的材料损伤,分析了火灾时间、剪跨比、混凝土强度、箍筋直径和箍筋间距对钢筋混凝土梁抗剪承载力和刚度的影响程度。结果表明,随着火灾时间的增加、剪跨比的增大或混凝土强度的下降,火灾后钢筋混凝土梁的抗剪承载力和刚度均明显下降。随着箍筋直径的下降或箍筋间距的增大,火灾后钢筋混凝土梁的抗剪承载力下降,而刚度变化较小。     

纤维替代箍筋自密实混凝土T型梁抗剪性能试验研究

通过对8根混杂纤维与不同箍筋的钢筋自密实混凝土简支T型梁在对称集中荷载作用下的抗剪试验,分析不同纤维类型和掺量、箍筋直径、间距及强度等参数对混凝土T型梁极限抗剪承载力、剪力-位移曲线、纵筋应变和破坏形态的影响。研究表明:掺入纤维可显著提高混凝土T型梁的极限剪力,限制纵筋应变发展,延缓裂缝出现和发展;在相同剪跨比的情况下,将T型梁从脆性的剪切破坏转变为延性的弯曲破坏;钢纤维或混杂纤维能够部分替代箍筋,纤维与箍筋共同作用时,可减小原设计梁中箍筋的配箍率或降低箍筋的强度。     

高强箍筋约束高强混凝土压弯构件骨架曲线的影响因素

为了研究高强箍筋约束高强混凝土柱的压弯构件性能,以高强箍筋约束高强混凝土压弯构件试验为基础,研究了普通强度与高强箍筋在构件破坏过程中,箍筋强度和箍筋间距对压弯构件骨架曲线的影响。研究结果不仅对高强箍筋约束高强混凝土构件的应用推广提供必要的试验参考,而且可以对钢筋混凝土结构的抗震设计较好的参考价值。     

混杂纤维-钢筋自密实混凝土T梁抗剪性能的试验研究

通过进行一系列混杂纤维-钢筋自密实混凝土简支T梁在对称集中荷载作用下的抗剪试验,研究纤维类型及掺量、配箍率等参数对混凝土T梁斜截面受力性能、纵筋应变、箍筋应变和斜裂缝宽度的影响,分析了用混杂纤维部分替代箍筋的可行性,并将T梁与同等条件下矩形梁的极限剪力进行比较。结果表明,混杂纤维的掺入改善了梁的裂缝形态,减小了最大斜裂缝宽度。混杂纤维增加了梁的极限剪力和对应于极限剪力的加载点位移、韧性等。混杂纤维可以限制纵筋应变和箍筋应变的发展。混杂纤维能够部分替代箍筋,增大箍筋间距。混杂纤维能够使T梁从脆性的剪切破坏转变为延性的弯曲破坏。T梁的极限剪力计算时必须考虑翼缘的贡献。     

梁板结构中的附加箍筋及附加吊筋

本文根据《混凝土结构设计规范》ＧＢＪ１０－８９第７、２、１１条规定，给出只采用附加箍筋，只采用队吊筋和同时采用附加箍筋及附加吊筋三种情况下附加横向钢筋的配筋设计。通过工程实例阐述在实践中如何运用规范相关条款，最后给出非预应力钢筋混凝土现浇式梁板结构附加横向钢筋的计算框图。     

带翼柱箍筋滞回曲线分析

柱子中的箍筋不但可以承受剪力、扭矩，还能约束核心混凝土，大大提高柱子的延性。通过两个带翼柱箍筋滞回曲线的全过程分析发现，发生弯曲型破坏的柱，在往复荷载作用下，箍筋应变值发展缓慢，超过极限承载能力Ｐｕ时，箍筋应变值仍随柱顶水平位移的增长呈稳定的变化趋势；发生剪切斜拉型破坏的柱，剪切斜裂缝出现前，箍筋应变值很小，剪切斜裂缝一出现，箍筋立即屈服、塑流，呈现出非稳定的变化趋势。因此建议，剪切斜拉型破坏的短柱，因混凝土与箍筋对斜截面承载力的贡献是有先后顺序的，混凝土沿斜截面破坏具有突然和贯通性，其斜截面承载能力由箍筋承受，而忽略混凝土的抗剪作用，箍筋数量应依据设计剪力确定