钢筋混凝土圆截面抗剪强度

在实践中广泛使用钢筋混凝土圆截面构件,但对此类构件抗剪性能的研究较少,没有关于混凝土圆截面构件的抗剪规范及设计指南。大多规范以矩形截面构件为基础编制,然而,圆截面与矩形截面构件的抗剪性能不同,尤其对于配筋率高的构件。给出圆截面构件的抗剪试验结果,试件中抗剪配筋率比普通试件中最大配筋率的3倍还多。试验结果表明,此时的抗剪强度要高于矩形截面构件。将试验结果与目前基于塑性的圆截面构件剪力模型进行比较,两者吻合较好。同时,也与采用AASHTO LRFD设计规范计算的抗剪强度进行对比,研究发现:当构件的抗剪配筋率较小时,规范给出了合理的结果;当构件的抗剪配筋率较大时,规范低估了抗剪强度。     

考虑边缘构件剪力墙抗震抗剪承载力计算

采用有限元程序VecTor2对矩形截面剪力墙、带端柱剪力墙和带翼缘剪力墙试件进行模拟试验对比,验证应用有限元程序VecTor2分析跨高比1. 0～1. 5的各种截面形式剪力墙构件抗震抗剪承载力的可行性。在此基础上,通过VecTor2软件对带端柱、带翼墙截面剪力墙抗剪承载力进行参数分析。分析结果与收集到的试验结果表明:在剪跨比为1和1. 5时,与矩形截面剪力墙相比,随着边缘构件的截面面积以及纵筋配筋率的增大,带边缘构件剪力墙的抗震抗剪承载力相应增加。利用收集到的国内外试验结果以及有限元分析结果,以边缘构件相对面积与纵筋率为变量,对带端柱以及带翼缘剪力墙的抗剪承载力进行了非线性回归分析,分别得到在具有95%保证率,针对带端柱和带翼缘剪力墙抗剪承载力计算式的修正系数算式。     

圆形截面玻璃纤维筋混凝土桩体抗剪承载力研究

用GFRP筋来部分代替钢筋或预应力钢筋用于混凝土结构中,国内外已有大量研究和应用。目前对玻璃纤维（GFRP）筋混凝土结构受剪性能的研究,主要都是尺寸较小的矩形截面梁,关于圆形截面构件的斜截面受剪承载力的研究却极少。根据实际工程桩尺寸首次制作了比例为1∶1的试件,进行了二集中力三分点加载试验,试验中发现玻璃纤维筋混凝土梁具有剪切破坏的特征,通过对试验结果的分析并结合美国ACI规范与中国混凝土设计规范中抗剪承载力公式,推导出圆形截面GFRP筋混凝土梁的抗剪承载力公式,采用该公式计算的结果与实测值非常相近。进一步将上述理论应用在北京某地铁车站的基坑围护桩中,校核计算了盾构接收过程中围护桩的安全性,据此提出增大配筋率的建议。     

植筋连接混凝土梁抗剪承载力试验研究

对6根通过植筋连接的混凝土梁柱构件进行试验研究,并运用正交试验原理对构件的配筋率、截面尺寸、混凝土强度这3个参数进行分析研究。通过比较分析,发现若按规范中普通梁斜截面抗剪承载力公式计算得到的设计值,均比试验值小,因此在工程应用中,植筋连接混凝土梁的抗剪承载力可按规范中普通梁抗剪承载力的要求进行设计。     

装配式钢筋混凝土构件竖向齿槽接缝强度的研究

至今，国内外对装配式钢筋混凝土构件竖向接缝的抗震性能研究很少。各国规范对其强度计算采用不同的破坏机理且不考虑接缝宽度变化的影响。本文进行了１８榀不同配筋率和接缝宽度的装配式钢筋混凝土试件，在低周反复荷载作用下的试验，研究试件的破坏过程；分析了接合筋“压力－摩擦”抗剪作用及接缝宽度变化对混凝土抗剪强度的影响。根据试验结果，建立了装配式钢筋混凝土构件竖向齿槽接缝考虑接缝宽度变化的抗剪承载力验算公式。建议的公式与试验结果吻合较好，为工程设计提供了可借鉴的依据。     

轻骨料混凝土深梁抗剪性能研究

通过搜集到的53根无腹筋轻骨料混凝土抗剪试验数据,结合对混凝土深梁的理解,分析了混凝土强度、剪跨比、纵筋配筋率和截面高度对集中荷载作用下的轻骨料混凝土深梁的抗剪性能的影响,并根据我国现行规范的要求,对试件进行了抗剪承载力的分析,分析结果表明:我国规范预测结果的准确度和离散程度均不够理想,关于无腹筋轻骨料混凝土深梁抗剪承载力的研究还有待进一步的完善。     

中欧规范无腹筋梁抗剪承载力计算比较

本文简单地分析了欧洲混凝土设计规范EN1992-1-1:004规定的无腹筋混凝土梁斜截面抗剪承载力计算方法,对影响无腹筋梁斜截面承载力的因素如级筋配筋率、剪跨比、混凝土抗拉强度等进行深入分析,对比了中欧规范不同考虑方式。通过比较分析,得到了中欧混凝土构件斜截面设计方法上的一些差异,也指出了中国规范未考虑级向配筋率的影响。     

轻钢轻混凝土组合柱粘结滑移性能研究

本文通过10个轻钢轻混凝土短柱试件的拉拔试验,研究了轻钢轻混凝土组合柱的粘结滑移性能,分析了几形与矩形轻钢截面及抗剪键形式对其粘结滑移性能的影响。结果表明：几形截面轻钢试件的峰值拉拔荷载及粘结性能均优于矩形截面试件;矩形截面轻钢试件对抗剪键依赖性较大,设置抗剪键后能够充分发挥轻钢的抗拉强度,峰值拉拔荷载随轻混凝土强度等级的增加有所提高,滑移位移也有小幅改善。     

钢筋混凝土薄壁箱梁抗剪性能及尺寸效应试验研究

以某钢筋混凝土箱梁为原型,按截面主要尺寸基本相似的原则,制作了1∶10与1∶5两种比例4片钢筋混凝土试验梁。试验主要研究了箱形截面梁与等效工字形截面梁抗剪性能的差异,并比较不同比例下试验梁的尺寸效应。试验及分析结果表明:箱梁抗剪承载力比相同配筋率等效工字形截面梁约低8.5%,薄壁箱梁的抗剪承载力利用等效工字形梁的公式进行计算是偏于不安全的;试件尺寸增加一倍,箱梁抗剪承载力试验值与理论值之比降低3.9%,工字梁降低3.0%,实际结构中,箱梁截面尺寸更大,现有规范公式的适用性值得进一步研究。     

预应力混凝土管桩斜截面抗剪承载力试验研究

预应力混凝土管桩的斜截面抗剪承载力是其主要承载指标,但是由于相关研究成果较少,国内常引用日本的标准公式,难以精确地评价其性能,而且对管桩斜截面抗震性能未见报道。现分析管桩抗剪承载力的影响因素,对调整配置参数的专用试件做抗剪试验,全过程揭示了管桩的抗剪破坏形态。试验表明,管桩箍筋配筋率、混凝土强度、有效预压应力是影响其斜截面抗剪强度的主要因素,在土质地基中正常受力状态的管桩均为受弯破坏,提出了不同条件下的管桩抗剪承载力的计算方法,并提出了管桩抗震验算的综合修正公式。     

钢筋轻骨料混凝土矩形截面剪、扭构件的可靠度分析

本文利用我国新修订的《混凝土结构设计规范》的抗扭,抗剪强度设计公式,根据国内近年来所做的试验,按JCSS方法对钢筋轻骨料混凝土矩形截面纯扭、弯剪和弯剪扭构件进行了可靠度分析。     

中美日核电厂规范钢板混凝土构件面外受剪承载力计算对比北大核心CSCD

钢板混凝土结构是一种新型组合结构,为研究其面外受剪承载力影响因素的变化规律,比较了中国规范、美国规范和日本规范对于钢板混凝土构件面外受剪承载力计算方法的差异。以某核电工程中的钢板混凝土墙体为例,比较了中美日规范对于面外受剪承载力随对拉抗剪件配筋率的变化规律。利用中美日规范的不同计算方法,分别对不同参数下的钢板混凝土试验试件的面外受剪承载力进行了计算,并与试验结果做了对比,评价了中美日规范面外受剪承载力设计公式的可靠性。结果表明:中美规范计算出的承载力可以很好地包络所有的试件结果,保证率高。日本规范可以包络大多数钢板混凝土试件结果,但对部分无拉筋和少拉筋试件的计算偏于不安全。总体来看,中国规范的受剪承载力计算公式相对保守。中美日现行规范均无法直接验算只设置对拉抗剪件钢板混凝土构件的面外受剪承载力,建议对只设置对拉抗剪件而无栓钉构件的受剪承载力采用拉剪复合受力下的折算应力来进行验算。     

混凝土受弯构件斜截面抗剪设计

简述了新规范对混凝土受弯构件斜截面抗剪设计的主要要求,进行了承载能力极限状态受弯构件斜截面的抗剪计算、抗裂验算及斜截面的应力计算,可供同行们应用新规范进行设计时参考。     

钢筋混凝土深梁承载力中外规范计算对比

钢筋混凝土深梁受力原理较为复杂，其承载力计算的准确性直接影响结构的整体安全，而现有规范对其承载力的计算方法各不相同。为此，以中美规范关于钢筋混凝土深梁的计算方法为例，阐述了二者在计算模型和计算条件上的异同点，并针对规范设计的不同剪跨比下的深梁构件，通过有限元建模分析了抗剪承载力的差异。计算结果表明：剪跨比小于0.5时，构件实际承载力与设计值偏差均较大；剪跨比大于0.5时，美国规范与设计值更为接近；剪跨比接近1时，美国规范需要更大的配筋率，但却未实现相应的承载力提升效果。最后，提出了一个改进的斜截面抗剪计算公式，其估计值与试验值吻合较好。     

新型叠合梁端部抗剪性能试验

通过新型叠合梁、传统矩形叠合梁及现浇对比梁在单调荷载下的足尺模型试验,对试件梁端的破坏形态、整体受力性能、斜截面抗剪承载力与位移延性等进行了研究。结果表明:新型叠合梁与现浇对比梁均发生了剪切破坏;在受力全过程中,新型叠合梁的裂缝特征和破坏形态都与现浇对比梁类似,没有出现沿叠合面发展的水平裂缝;新型叠合梁的倾斜叠合面上预埋抗剪连接件后能进一步提高试件的整体受力性能;新型叠合梁的抗剪承载力比传统矩形叠合梁提高了约12%,与现浇对比梁相当;新型叠合梁的位移延性系数较现浇对比梁的低9%~13%,比传统矩形叠合梁的高8%~13%;所提出的新型叠合梁与现浇对比梁的整体性能较为接近,可满足工程设计要求。     

预制夹芯保温墙体棒状FRP连接件有限元模拟分析

FRP连接件是超低能耗预制夹芯保温墙体中的关键构件,其抗拔抗剪性能直接影响了预制夹芯墙体的力学性能。本研究使用ANSYS有限元模拟软件,对超低能耗预制夹芯保温墙体中FRP连接件进行抗拔及抗剪试验模拟,研究直径16 mm、18 mm、20 mm三类FRP连接件试件的力学性能。结果表明：1)FRP连接件抗拔性能较好,试件抗拔性能均满足规范要求,抗拔试验模拟的破坏形式均为混凝土板的劈裂破坏,试件破坏时FRP连接件均完好。2)FRP连接件抗剪性能较差,夹芯墙板内外叶板易出现较大竖向相对位移,抗剪承载力试验中只有当连接件直径达到20 mm时,试件抗剪承载力及内外叶墙体之间的相对位移达到规范要求。     

Z形截面柱抗剪性能试验研究

对Z形截面柱进行抗剪承载力试验,通过分析试验过程中构件裂缝的开展、破坏的形态等试验现象,探索了Z形截面柱受剪破坏机理及受剪破坏规律,得到了轴压比、剪跨比、配箍率以及肢高厚比等因子对试件延性性能和抗剪承载力影响规律,并在试验结果的基础上,给出Z形截面柱抗剪承载力回归公式和可用于工程设计使用的抗剪承载力计算公式,并给出若干工程设计建议,供设计人员参考。     

钢筋混凝土构件受剪承载力对比分析

对比分析了剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率、构件高度等因素对中国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)、美国规范ACI 318-08、欧洲规范EN 1992-1-1:2004和加拿大规范CSA A23.3-04中无腹筋和有腹筋钢筋混凝土构件抗剪强度的影响;基于各国钢筋混凝土梁受剪承载力的试验结果,对规范中的受剪承载力计算公式进行对比分析,并采用一次二阶矩方法对其进行可靠度分析;对各规范中的最大、最小配箍率及箍筋间距要求进行了对比分析。结果表明:对于无腹筋和有腹筋构件,中国规范受剪承载力的平均可靠指标均大于加拿大规范,小于美国和欧洲规范;欧洲规范的最小配箍率最大,稍大于中国规范,美国和加拿大规范接近,小于中国和欧洲规范;截面高度较小时各规范规定的最大箍筋间距相差不大,随着截面高度增加,欧洲规范的最大箍筋间距大于加拿大和美国规范,中国规范最小。     

构造钢筋影响下新老混凝土结合面抗剪试验研究

研究构造钢筋对新老混凝土结合面抗剪性能的影响.对30个试件进行剪切试验,分析了3种形状构造钢筋在新老混凝土结合面开裂前后的抗剪性能,并与无构造钢筋的新老混凝土结合试件及整体试件抗剪强度进行了对比.试验结果表明:构造钢筋可有效提高结合面抗剪强度,配筋率为0.34%时,抗剪强度可提高81.1%;锚固条件良好的构造钢筋可使结合面具有较高的抗剪强度和较强的耗能能力,而锚固不足则可导致钢筋对结合面抗剪贡献的降低,配筋率为0.34%时,二者抗剪强度提高值相差达42.9%.     

圆形截面混凝土结构抗剪承载力计算方法探讨

圆形截面混凝土结构在工程中应用广泛,尤其以混凝土柱居多。目前,我国规范对于圆形截面的抗剪承载力计算方法是把其等同于矩形截面进行计算。文章通过理论分析给出了圆形截面的抗剪承载力计算公式,且理论计算与试验结果吻合较好。