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钢筋混凝土开洞深梁在间接荷载作用下的试验研究

祝有天  
【摘要】:钢筋混凝土深梁因具有出色的抗剪能力而在混凝土结构中得到广泛应用,并且深梁腹部开洞使得管线通过以便节省建筑使用空间也变得越来越流行。但是很多情况下由于不可回避因素的影响,使得开洞深梁承受间接作用的荷载,而并非直接作用的荷载。过去几十年中,许多国内外学者对开洞深梁进行了研究,取得了丰硕的成果,但是关于开洞深梁在间接荷载作用下的受力性能却鲜有研究,我国《混凝土结构设计规范》中也并没有相关规定,实际工程应用中缺少相应的理论依据和可靠的安全保证,具有安全隐患。因此,在现阶段对开洞深梁在间接荷载作用下的性能研究具有很大的社会效益和经济效益。本文设计制作了14根深梁,包括8根开洞和6根不开洞的深梁。其中12根在间接荷载作用下试验,2根在直接荷载作用下试验。通过观察试件的裂缝发展状况、抗剪强度和破坏形态,以试验数据为基础,以不开洞深梁间接加载和不开洞深梁直接加载为对照,分析了洞口位置、截面形式、配筋形式等因素对间接荷载作用下开洞深梁抗剪强度和受力性能的影响。接下来通过有限元非线性分析和试验结果的对比分析,发现两者结果比较接近,也验证有限元分析对开洞深梁分析的适用性。再结合拉-压杆理论分析了洞口位置不同时的传力模式,并提出了间接荷载作用下开洞深梁抗剪承载力计算公式,且依据计算公式的计算结果与试验结果符合程度较高,可以作为工程设计的参考。最后,总结了本文的主要研究成果,也提出了下一步需要研究的问题。


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