区域约束混凝土梁抗剪性能的试验研究

论文摘要

区域约束混凝土结构是在约束混凝土研究的基础上发展起来的新的结构形式。区域约束混凝土是采用纵筋和箍筋组成的约束钢筋在特定的区域对混凝土进行的有效约束,由于约束钢筋提高了混凝土的变形能力及强度,约束区是以一个独立的小构件形式工作,从而使构件的承载力和延性性能得到有效提高。与普通约束混凝土相比,区域约束混凝土的约束机制发生了改变,使得构件及截面的不同区域有不同的约束强度及延性,同时改变了构件的破坏形态。利用区域约束,能有效提高结构的抗震性能及安全度。由于承载力及抗震性能提高,在同样的荷载条件下,可以较大幅度地降低梁高,提高房屋的使用空间,降低材料及能源消耗,从而产生良好的经济效益。本文通过3根集中荷载作用下的简支梁(一根普通钢筋混凝土梁及两根为不同箍筋间距约束的约束混凝土梁)抗剪对比试验,对区域约束混凝土梁的受剪破坏的全过程、开裂荷载、极限承载力、斜裂缝的分布形态、破坏形态、钢筋应变分布以及影响抗剪强度的因素进行了分析研究,结果证明,区域约束混凝土梁在提高抗剪承载力的同时,还可以增加斜裂截面抵抗剪切变形的能力。由于上部约束区以独立构件工作,在加载后期有效的限制了斜裂缝的开展,可以改善梁剪切破坏的突然性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 国外研究概况
• 1.1.2 国内研究概况
• 1.2 约束混凝土结构的一般概念
• 1.2.1 约束混凝土的分类
• 1.2.2 区域约束混凝土的概念
• 1.3 区域约束混凝土的特点
• 1.4 区域约束混凝土的研究现状
• 1.5 本课题的主要工作
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 研究目的
• 1.5.3 研究的意义
• 第二章 试验设计与试件制作
• 2.1 试件方案设计
• 2.2 试件制作
• 2.3 试验方案
• 2.3.1 量测方案
• 2.3.2 加载方案
• 2.3.3 加载方式
• 第三章 试验结果分析与讨论
• 3.1 试验受力全过程现象
• 3.1.1 裂缝的出现及开展情况
• 3.1.2 试验各阶段荷载值
• 3.1.3 斜向开裂荷载与开裂模式
• 3.1.4 斜裂缝的发展规律
• 3.2 受剪承载力分析
• 3.2.1 区域约束混凝土的主要受力性能参数
• 3.2.2 区域约束梁的抗剪承载力计算
• 3.3 挠度分析
• 3.4 应变分析
• 3.4.1 纵筋应变分析
• 3.4.2 箍筋应变分析
• 3.4.3 约束箍筋应变分析
• 3.4.4 沿斜裂缝方向表层混凝土的应变分析
• 3.5 约束箍筋的贡献分析
• 第四章 区域约束混凝土梁抗剪性能的理论分析
• 4.1 约束箍筋的受力机理
• 4.2 极限破坏理论
• 4.2.1 原苏联规范（CH И л Ⅱ—21—75）
• 4.2.2 A.C.扎列索夫法
• 4.3 经验回归法
• 4.3.1 规范GBJ10-89计算方法
• 4.3.2 规范GB50010-2002计算方法
• 4.4 桁架模型分析
• 4.4.1 古典桁架模型法
• 4.4.2 变角桁架模型法
• 4.4.3 桁架+拱模型法
• 4.5 约束混凝土梁抗剪承载力的实用公式
• 4.5.1 抗剪计算公式
• 4.5.2 国内外规范斜截面承载力公式的分析
• 4.5.3 规范考虑的各因素对梁抗剪承载力的比较分析
• 第五章 结论及展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 后续工作及展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录