剪力作用下钢筋混凝土大尺寸无腹筋构件安全性研究

结合一钢筋混凝土厚板桥梁的剪切破坏实例,对GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》的无腹筋构件受剪计算公式的安全性进行了分析。根据完成的截面高度为500~1200mm大尺寸梁的剪切试验结果及收集的其他文献的大尺寸梁和厚板试验数据对规范公式进行了验证,分析了最小配箍率和纵向分布钢筋对构件受剪承载力的影响。结果表明,无腹筋梁存在明显的尺寸效应,规范公式虽然引入了截面高度影响系数,但尚不能充分考虑截面高度对受剪承载力的影响;规范公式对纵筋配筋率较低且截面高度大于1000 mm的小剪跨比构件(a/h0<2.0)以及纵筋配筋率小于1.00%和截面高度大于1000 mm的大剪跨比构件(a/h0≥2.0)计算偏于不安全;规范规定的最小配箍率能够有效避免大尺寸构件发生剪切破坏,而配置纵向分布钢筋则不能有效避免截面高度大于1000 mm的无腹筋构件的剪切破坏。     

集中荷载作用下钢筋混凝土无腹筋梁的受剪承载力分析

根据对国内外343根钢筋混凝土无腹筋梁在集中荷载作用下的试验数据,分别用混凝土轴心抗压强度fc、混凝土抗拉强度ft和fc建立了无腹筋梁受剪承载力平均值的计算公式;并对现行规范无腹筋梁受剪承载力的可靠度进行了分析;最后提出了用fc表达的钢筋混凝土无腹筋梁受剪承载力计算公式。     

集中荷载作用下纵筋率对钢筋混凝土无腹筋简支梁受剪性能的影响

通过对已有试验数据的分析，探讨了集中荷载作用下纵筋率对钢筋混凝土无腹筋简支梁受剪性能的影响，着重在极限承载力和破坏形态方面。在研究了纵筋率影响一般规律的基础上，对不同规范的抗剪承载力确定方法进行了评价。     

纵筋配筋率对无腹筋钢筋混凝土梁受剪性能的影响研究

为研究纵筋配筋率在集中荷载作用下对无腹筋钢筋混凝土简支梁受剪性能的影响,收集整理了719根发生剪切破坏的无腹筋钢筋混凝土细长梁的试验数据来进行分析,并探讨了我国规范GB50010-2010《混凝土结构设计规范》(2015年版)中的计算公式在反映纵筋配筋率对受剪承载力的影响方面的效果.分析结果表明,纵筋配筋率对无腹筋混凝...     

设计规范中钢混无腹筋梁受剪承载力计算公式对比分析

为了比较《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）中受剪承载力计算公式的异同,分析了国内外528根跨高比不小于5的无腹筋梁剪切试验数据,得出当梁的有效高度大于600mm或纵筋率小于1．5％时,《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）预测结果偏于不安全。《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）预测结果离散型大,而《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）预测结果相对保守。     

钢筋混凝土无腹筋梁受剪承载力计算模型误差分析

为提高钢筋混凝土无腹筋梁受剪承载力计算的准确性,收集国内外743根矩形截面无腹筋简支梁的剪切试验数据,对GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》、JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》、美国规范ACI 318-11、欧洲规范EN 1992-1-1:2004和Zsutty拟合式的受剪承载力计算式进行误差分析。结果表明:对于集中荷载作用下无腹筋梁的受剪承载力,Zsutty拟合式预测结果的误差较小;纵筋配筋率较低时,GB 50010—2010和ACI 318-11公式的计算结果偏于不安全;EN 1992-1-1:2004公式较好地考虑了尺寸效应的影响。对于均布荷载作用下无腹筋梁的受剪承载力,ACI 318-11精确公式的预测效果较理想,而GB 50010—2010中的公式误差较大。基于计算模型误差分析结果,进一步探讨了我国规范公式的合理性,并通过试验数据的非线性拟合得到无腹筋梁受剪承载力的建议计算式。建议计算式采用统一表达式,能较好地预测集中荷载和均布荷载作用下无腹筋梁的受剪承载力。     

大尺寸钢筋混凝土无腹筋梁受剪试验研究

进行集中荷载作用下7根大尺寸钢筋混凝土无腹筋简支梁的受剪试验,分析截面高度和纵筋配筋率对钢筋混凝土梁受剪承载力的影响,研究无腹筋梁斜裂缝产生和发展的过程及开裂模式。对试验梁的破坏形式、开裂荷载、受剪承载力、荷载-位移曲线、混凝土受压区应变、最大裂缝宽度和平均裂缝间距受截面有效高度的影响进行讨论。结合试验数据及国内外已有受剪试验成果的基础上对我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)受剪承载力公式的准确性与适用性进行了探讨。     

无腹筋环形截面钢筋混凝土梁受剪承载力的解析解

提出了环形截面梁在剪压破坏条件下的力学模式,根据平衡条件和混凝土复合应力条件下的强度准则,建立了无腹筋梁的受剪承载力计算公式,并将计算结果与试验结果作了比较.     

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。     

钢筋混凝土梁无腹筋情况下剪切强度公式比较

通过比较现有钢筋混凝土梁抗剪承载力的计算方法,分析出不同规范在无腹筋钢筋混凝土梁剪切强度公式计算的侧重,为今后更合理的研究钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算方法打下基础。     

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。     

三角形分布荷载下钢筋混凝土无腹筋梁受剪性能研究

在试验基础上,分析了三角形分布荷载下钢筋混凝土无腹筋梁抗剪机理,指出斜截面受剪承载力由斜裂缝末端剪力决定,并提出了建议计算方法。     

带柱头钢筋混凝土无腹筋单向板受剪试验研究与非线性分析

共完成22块钢筋混凝土无腹筋简支单向板的受剪试验,分析了有无柱头、剪跨比、纵向配筋率对试验板的受剪承载力和破坏模式的影响,并采用非线性有限元软件ATENA对试验结果进行模拟;结合试验数据和收集到的无腹筋单向板、梁（有效高度大于500 mm）试验数据,对中国规范GB 50010-2010、美国规范ACI 318-11、欧洲规范EN 1992-1-1:2004的受剪承载力计算公式的准确性进行评估。结果表明：剪跨比、纵向配筋率等因素对单向板受剪破坏的影响与其对梁受剪破坏的影响类似;有限元分析结果能够从受力机理上反映柱头对单向板受剪承载力的影响;对于截面有效高度约150 mm的单向板,上述各规范的计算公式偏于安全,但是对于截面有效高度大于500 mm的厚板,特别是在配筋率较低的情况下,规范中的公式均存在不同程度的安全隐患。     

钢筋混凝土无腹筋简支梁的抗剪承载力研究

通过对收集到的集中荷载作用下无腹筋简支梁试验数据的分析,研究了集中荷载作用下钢筋混凝土无腹筋简支梁受剪性能的主要影响因素及其规律。在此基础上,通过对比分析研究,定量评价了我国混凝土结构设计规范公式、美国ACI规范公式、以及其它两种无腹筋粱受剪承栽力公式对无腹筋梁抗剪内在机制反映的准确性。     

无腹筋钢筋混凝土简支梁受剪特性的神经网络模型初探

采用人工神经网络方法，分别探讨了均布荷载及两点加载下无腹筋钢筋混凝土简支梁的斜截面抗剪特性，建立了相应的模型，寻找到两种加载形式下钢筋混凝土简支梁的各种输人参数与实际抗剪承载力之间的关系。通过原始实验结果和理论模型分析结果的对比，表明了该模型的可行性及适用性。该模型的建立，可为我国的抗剪理论提供参考。     

中欧规范无腹筋梁抗剪承载力比较

介绍了钢筋混凝土无腹筋梁斜截面抗剪的影响因素,对中欧规范抗剪承载力的计算公式以及抗剪最小配筋率的有关规定进行了对比分析。从而得出中国规范和欧洲规范在混凝土低强度的条件下计算结果相差不大,但在高强度的条件下,中国规范的可靠度指标低于欧洲规范。     

无腹筋钢筋混凝土梁抗冲击行为试验研究

为了深入了解冲击下钢筋混凝土梁的抗剪性能,对六根无腹筋简支钢筋混凝土梁进行落锤冲击试验研究,对试验结果进行详细描述和分析。分析冲击锤重、冲击速度和冲击能量对梁抗冲击行为的影响,测量混凝土以及钢筋的应变时程和冲击力时程,并通过高速摄像机记录了试件在冲击荷载下裂缝的发生、发展和破坏全过程。获得梁的裂缝分布图和典型的破坏模式,并与相关梁抗冲击试验的破坏模式进行比较分析。分析通过应变片测得的数据发现,在冲击开始时,跨内靠近支座附近和半跨跨中位置处梁截面上部出现受拉应变,下部出现受压应变。当这些应变达到应变峰值后,拉压应变状态朝反向转变,反映出冲击开始时在梁跨内产生了明显负弯矩,惯性效应明显。最后对冲击过程中梁弯矩分布的特点进行分析,并对相关的梁抗冲击计算方法进行讨论。     

无腹筋钢筋混凝土受弯构件基于修正压力场理论的受剪计算

为解释无腹筋钢筋混凝土受弯构件的受剪破坏机理,并反映尺寸效应对无腹筋受弯构件受剪强度的影响,在修正压力场理论基础上,对钢筋混凝土构件受剪破坏做了进一步研究,提出沿受弯构件斜裂缝表面平均剪应力的计算公式,并考虑混凝土构件的尺寸效应提出抗剪强度简化计算公式。与国内外无腹筋梁的512个试验结果比较表明,采用提出的斜裂缝表面平均剪应力公式按修正压力场理论计算的受剪承载力及按文中简化公式计算的受剪承载力与试验结果比值的变异性很小,可用于无腹筋钢筋混凝土梁的受剪分析和设计。     

无腹筋锈蚀钢筋混凝土梁承载能力的计算

锈蚀钢筋混凝土梁的承载力不仅与纵向钢筋的截面损失有关 ,而且和钢筋与混凝土之间的粘结强度的降低、混凝土保护层中出现的纵向锈胀裂缝有关。本文先考虑了由于钢筋的截面损失引起的钢筋混凝土梁的抗弯承载力的降低 ;再在梁 拱共同作用抵抗剪力的机制上 ,计算了无腹筋锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力 ,进而得到了无腹筋锈蚀钢筋混凝土梁的承载力及其相应的破坏模式。对一实例的计算结果表明 ,当混凝土保护层出现纵向锈胀裂缝后 ,钢筋与混凝土之间的极限粘结强度相应降低 ,梁的破坏模式由受弯破坏转向受剪破坏 ,承载能力有较大的降低。同时 ,锚固区的粘结强度的降低 ,导致梁也可能发生粘结锚固破坏。     

中美规范钢筋混凝土构件剪扭承载力计算公式对比

针对钢筋混凝土剪扭构件,从承载力计算公式、计算结果等方面,对我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)和美国ACI318M-11规范进行分析对比,并对截面限制条件和箍筋最小配筋率进行比较。美国规范受剪扭承载力计算公式统一、简明,计算值与我国规范计算下限值接近,安全储备高于我国规范。我国规范剪扭承载力计算较为繁琐,有必要进一步简化和完善。