负筋截断时纵筋率对有腹筋约束梁受剪性能影响的研究

论文摘要

以往对钢筋混凝土梁受剪性能的试验研究中,为保证最终发生剪切破坏,常有意将梁的单侧纵筋配筋率设置得很大,通常大于2.8%,这与实际工程中单侧纵筋配筋率一般在1.0～1.5%左右的实际情况差距较大。所以,建立在这种单侧纵筋配筋率较高的梁的受剪性能试验数据基础上的规范受剪设计方法可能是偏不安全的。在纵筋率对梁受剪性能的影响方面,已有一些学者进行了试验研究,但这些研究大多针对无腹筋梁的;这些研究较为偏重于纵筋率对承载力的影响,而较少关注纵筋率对裂缝开展特征和最终破坏形态的影响。本文属于系列研究的一部分,通过五根两点集中加载、剪跨比为2.5、上部负筋截断、不同单侧纵筋配筋率的有腹筋约束梁的试验,深入研究了在上部纵筋截断下有腹筋约束梁的受剪破坏全过程及纵筋配筋率对有腹筋约束梁裂缝形态、破坏形态、钢筋应变分布的影响,并就纵筋配筋率对有腹筋约束梁受剪承载能力的影响作进一步的探讨。首先,通过单调静力加载试验,对梁的裂缝的产生和发展、纵筋应变、箍筋应变、梁的挠度等指标进行了记录和数据采集,试图追踪试件中纵筋应变的变化和裂缝发展程度的相关性,进而总结出有腹筋约束梁裂缝开展及钢筋应力分布的一般规律。其次,通过对比研究不同单侧纵筋配筋率试件的裂缝开展和延伸规律、破坏形态特征以及承载力等,初步总结了纵筋配筋率的影响规律。文中还将试验实测承载力与我国现行混凝土结构设计规范斜截面受剪承载力公式的计算值进行了对比。研究结果表明,钢筋混凝土有腹筋约束梁的裂缝开展过程大致可分为裂缝扇形区的逐步形成、劈裂裂缝出现和发展、临界斜裂缝加速发展至破坏等阶段;纵筋率的变化对裂缝的发展有显著的影响;试件RB4-4、4-5 受剪承载力实测值高于我国现行规范计算值;随着单侧纵筋配筋率的提高,约束梁的抗剪承载力有规律的增长。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 有关约束梁、连续梁斜截面受剪性能的研究
• 1.1.2 有关纵筋率对斜截面受剪性能影响的研究
• 1.2 本文的研究目的及研究内容
• 2 试验方案
• 2.1 试件
• 2.1.1 试件设计
• 2.1.2 材料性能
• 2.2 试验加载方案
• 2.2.1 试验加载装置
• 2.2.2 试验加载制度
• 2.2.3 试件失效准则
• 2.3 试验量测内容及方法
• 2.3.1 量测的主要内容
• 2.3.2 量测方法及测点布置
• 3 试验现象及结果分析
• 3.1 各试件的试验现象
• 3.1.1 试件RB4-1
• 3.1.2 试件RB4-2
• 3.1.3 试件RB4-3
• 3.1.4 试件RB4-4
• 3.1.5 试件RB4-5
• 3.2 各试件测点数据分析
• 3.2.1 试件RB4-1
• 3.2.2 试件RB4-2
• 3.2.3 试件RB4-3
• 3.2.4 试件RB4-4
• 3.2.5 试件RB4-5
• 3.2.6 小结
• 3.3 试验结果的分析
• 3.3.1 纵筋率对裂缝形态及破坏特征的影响
• 3.3.2 纵筋率对受剪承载力的影响
• 3.3.3 有关承载力的讨论
• u/（f_tbh₀） 与王敢峰实验 V_u/（f_tbh₀） 对比分析'>3.3.4 本次实验 V_u/（f_tbh₀） 与王敢峰实验 V_u/（f_tbh₀） 对比分析
• 3.3.5 试验实测受剪承载力与规范计算值的比较
• 3.3.6 小节
• 4 结论及展望
• 4.1 主要结论
• 4.2 后续研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 独创性声明
• 学位论文版权使用授权书