鋼筋混凝土梁抗剪性能研究.pdf

1、雖然人們能很好地預測混凝土結構構件在軸力和彎距作用下的響應，但對其剪切受力性能仍然不十分了解，多數剪切設計規(guī)范條文主要是根據經驗建立在現有的有限試驗數據基礎之上，而且規(guī)范之間變化較大。本論文的目的是在非線性有限元分析和前人試驗的基礎上，深入研究鋼筋混凝土梁的剪切受力機理，并進而提出符合剪切機理的鋼筋混凝土梁剪切設計公式。
　　本文廣泛回顧前人在剪切性能、破壞理論、剪切模型方面的研究，并從以前的試驗研究中收集大量試驗數據。論文考慮了

2、高強混凝土、尺寸效應等鋼筋混凝土剪切研究的新進展。
　　首先建立鋼筋混凝土有限元分析模型?；炷帘緲嬯P系采用Darwin和Pecknold增量正交異性模型，應用新的主應力軸旋轉法則。采用彌散裂縫模型模擬混凝土開裂性能，考慮到彌散裂縫模型在使用時，在一級荷載增量作用下有可能出現局部多個相鄰單元應力同時超過抗拉強度，使得原本應出現一條裂縫的情況被程序誤判同時產生多條平行裂縫，結果造成理論分析與實際情況不符。為避免上述情況，建議采用開裂

3、判別系數，通過相鄰單元系數的比較判別混凝土單元是否開裂，使彌散裂縫模型的分析結果與分離裂縫模型相近，減少分析誤差。考慮到實際構件在開裂后，由于引起開裂的拉應力降低，平行于裂縫方向的混凝土會彈性回縮，建議在使用彌散裂縫模型時考慮混凝土開裂后的彈性回縮。通過與未考慮開裂判別系數和彈性回縮的計算結果對比可以看出，上述的改進是合理和必需的。
　　在研究鋼筋混凝土無腹筋梁抗剪性能時，采用上述非線性有限元模型，研究梁剪切機理和受剪承載力影響因

4、素。根據梁開裂前截面上剪應力峰值的下移規(guī)律，將梁分成干擾區(qū)域和平緩區(qū)域，認為無腹筋梁發(fā)生破壞時，臨界斜裂縫的起點位置位于兩區(qū)域交界面附近，并提出臨界斜裂縫的起點位置的影響因素。從新的途徑，即極限彎矩-剪力關系探索無腹筋梁的破壞規(guī)律，將梁的兩種荷載作用聯系起來，并認為曲線上的轉折點為斜拉破壞和剪壓破壞的分界點。認為無腹筋梁發(fā)生斜拉破壞的原因，是由于彎矩引起的混凝土受壓區(qū)高度達到最小值。經過理論推導和試驗回歸，得出無腹筋梁處于斜拉破壞和剪壓

5、破壞的界限時的極限彎矩值和剪力值計算公式，指出界限破壞彎矩值和剪力值影響的影響因素。提出新的剪切破壞形式，即斜拉破壞、剪切破壞和斜壓破壞的判別方法。在以上基礎上，根據文獻中收集的505根梁試驗資料，并通過理論推導，建立新的集中荷載作用下無腹筋梁受剪承載力計算公式和設計公式。通過與其他公認的公式對比可以看出，建議的計算公式具有較高的精確性，而且離散性較?。唤ㄗh的設計公式和ACI規(guī)范、我國規(guī)范相比，具有較高的精確度、可靠性和安全性。采用理論

6、推導，確定均布荷載作用下無腹筋梁發(fā)生剪切破壞的形式、位置，創(chuàng)新提出均布荷載作用下無腹筋梁受剪承載力計算公式。經過與162根試驗梁計算比較說明，建議的計算公式精確性和可靠性遠遠高于其他公認的公式（用等代集中荷載代替均布荷載）；建議的設計公式和ACI規(guī)范、我國規(guī)范相比，具有較高的精確度、可靠性和安全性。
　　在研究鋼筋混凝土有腹筋梁受剪承載力時，采用非線性有限元分析研究箍筋的作用。在試驗的基礎上，建立新的集中荷載作用下有腹筋梁受剪承載