钢筋混凝土深梁、短梁和浅梁的受剪承载力分析及设计建议

密切配合我国混凝土结构设计规范修订的需要,较详细地分析了钢筋混凝土深梁、短梁和浅梁受剪破坏特点及影响受剪承载力的主要因素。在桁架—拱受力模型分析的基础上利用我国剪切专题组和国外学者试验数据并结合高强混凝土发展的需要,给出了用混凝土抗拉强度ｆｔ表示的钢筋混凝土深梁、短梁和浅梁受剪承载力计算公式,供规范修订参考。     

钢筋混凝土深受弯构件受剪承载力的计算

结合我国混凝土结构设计规范修订的需要,较详细地分析了钢筋混凝土深受构件剪切破坏的特点及影响受剪承载力的主要因素,提出了可衔接深梁和浅梁的钢筋混凝土深受弯构件的受剪承载力计算公式,为修订、补充我国混凝土结构设计规范的相关内容提供了依据。     

钢筋混凝土深受弯构件受剪承载力的计算

结合我国混凝土结构设计规范修订的需要 ,较详细地分析了钢筋混凝土深受弯构件剪切破坏的特点及影响受剪承载力的主要因素 ,提出了可衔接深梁和浅梁的钢筋混凝土深受弯构件的受剪承载力计算公式 ,为修订、补充我国混凝土结构设计规范的相关内容提供了依据     

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。     

钢筋混凝土深受弯构件的受弯承载力计算

结合我国混凝土结构设计规范修订的需要 ,根据我国深梁、短梁专题组的试验结果 ,较详细地分析了深受弯构件力臂变化的规律 ,提出了可与浅梁衔接的钢筋混凝土深受弯构件的受弯承载力计算公式 ,为我国混凝土结构设计规范的修订补充这方面的内容提供了依据 .     

钢筋混凝土深受弯构件的受弯承载力计算

结合我国混凝土结构设计规范修订的需要,根据我国深梁,短梁专题组的试验结果,较详细地分析了深受弯构件力臂变化的规律,提出了与浅梁衔接的钢筋混凝土深受弯件有经承载力计算公式,为我国混凝土结构设计规范的修订补充这方面的内容提供了依据。     

钢筋混凝土连续短梁受剪承载力计算

分析了钢筋混凝土简支短梁和连续短梁受力特征的异同，提出了集中荷载作用下钢筋混凝土连续短粱受剪承载力计算的组合桁架模型（combined truss model），该计算模型考虑了斜裂缝出现后混凝土应力一应变软化的特性，满足平衡方程和协调方程．根据该模型，推导了混凝土连续短梁受剪承载力的理论计算公式，理论计算结果与所收集到的试验结果符合较好．     

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１１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 .     

劲性钢筋混凝土梁剪性能研究

在所进行的劲性钢筋混凝土梁剪试验的基础上，对照钢筋混凝土的抗剪问题，对影响劲性钢筋混凝土梁受剪承载力的主要因素进行了分析，并利用非线性有限元方法对其进行了全过程分析，最后推导出劲性钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式。     

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     

钢筋混凝土简支深梁受剪承载力的极限分析

本文讨论了钢筋混凝土简支深梁的剪切破坏形态和主要影响因素,假定钢筋和混凝土均为刚塑性材料,引用混凝土双向受压的破坏条件,求出了集中和均布荷载作用下钢筋混凝土简支深梁受剪承载力的塑性解。根据试验结果给出了考虑混凝土强度和剪跨比影响的深梁混凝土塑性有效抗压系数,所获得的理论公式与国内外试验结果符合良好。     

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.     

采用焊接箍筋的钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验研究

焊接箍筋具有节约钢材、节约工时、方便施工、可工业化和标准化生产等性能优势,具有良好应用前景.为研究采用焊接箍筋的钢筋混凝土梁斜截面抗剪性能,分别对4个采用焊接箍筋混凝土梁和4个采用传统绑扎箍筋混凝土梁试件的受剪性能试验研究.结合试验研究,考察了焊接箍筋梁和普通绑扎箍筋梁试件裂缝开展过程和梁受剪破坏形态,分析了各试件抗剪承载能力和箍筋应力发展过程.试验研究结果表明在钢筋混凝土梁中以焊接箍筋替代传统绑扎箍筋是作为抗剪箍筋是可行的,主要表现在焊接箍筋混凝土梁与普通箍筋混凝土梁的裂缝开展、变形发展和破坏形态基本相同,并且焊接箍筋混凝土梁的极限抗剪承载力略高于普通箍筋混凝土梁.另外,经对比分析,焊接箍筋混凝土梁斜截面受剪承载能力稍高于现行规范建议的钢筋混凝土梁斜截面承载能力计算公式的计算结果.本文研究结果可为焊接箍筋混凝土梁的后续研究和工程推广应用提供理论依据.     

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.     

拉-压杆模型在钢筋混凝土深梁设计中的应用

为完善中国《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中关于钢筋混凝土深梁的承载力设计方法,根据美国ACI318M—05规范D区拉-压杆模型方法,按中国规范的设计表达式,提出了钢筋混凝土深梁承载力的拉-压杆模型计算方法。基于所收集到的各国52个受剪破坏和29个受弯破坏的深梁试验数据,分别采用拉-压杆模型方法和中国GB50010-2002规范深梁承载力计算方法,对试验结果进行了对比分析。结果表明,拉-压杆模型方法的计算结果比中国GB50010-2002规范方法更准确。     

高强轻骨料混凝土梁受剪性能分析

高强轻骨料混凝土具有强度高、自重轻、抗冻抗渗性能好等诸多优点,具有良好的应用前景,但其弹性模量低,脆性破坏显著。收集了大量轻骨料混凝土梁受剪性能试验结果,通过LC40强度等级将其分为普通强度轻骨料混凝土梁和高强轻骨料混凝土梁,结合各国规范建议方法和典型统计模型对其承载能力进行计算,并与试验结果进行对比分析。研究表明：轻骨料混凝土梁的受剪承载力低于同等级的普通混凝土梁,且随着混凝土强度的提高,轻骨料混凝土梁的受剪承载能力提高幅度减小,建议依据强度差异选取不同的混凝土强度折减系数用于规范设计。     

钢筋混凝土梁塑性损伤模型的数值模拟

为了对钢筋混凝土适筋梁和钢筋混凝土超筋梁的破坏过程进行数值模拟,利用ABAQUS软件的后处理程序分别绘出两种梁的荷载-位移曲线和弯矩-位移曲线,并针对两种梁的荷载-位移曲线和弯矩-位移曲线分析简支梁的不同破坏形式,求出两种梁的极限弯矩和受剪承载力,与按照现行混凝土结构设计规范计算的理论结果进行比较.试验结果表明,模拟结果与理论结果比较接近,且符合钢筋混凝土简支梁破坏的基本规律,采用的分析模型是正确的,对该结构采用有限元分析的方法是有效的.     

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.     

钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式的研究

基于《规范》(JTG D62-2004)第5.1.1条的规定、钢筋混凝土梁受剪承载力的试验成果和《统一标准》(GB/T50283-1999)的规定,对《规范》中钢筋混凝土梁的受剪承载力计算公式进行了分析.分析表明,该计算公式中使用立方体抗压强度标准值是欠妥当的,且该计算公式的可靠指标计算结果不符合《统一标准》的规定.同时以与现行《规范》中的计算公式相协调以及满足《统一标准》中目标可靠指标的要求为原则,提出了钢筋混凝土梁受剪承载力的计算公式,并进行了相关分析.分析表明,建议的计算公式满足《统一标准》的规定.