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钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力研究

王峥  
【摘要】:钢筋混凝土梁抗剪机理复杂,影响因素众多,长期以来,各国学者对其进行了大量的研究,但至今钢筋混凝土梁的抗剪理论尚不完善,现行规范多数是半理论半经验或经验公式,尚无清晰的抗剪模型,适用性较差。因此,有必要对斜截面受剪承载力计算方法开展进一步的研究工作。 本文首先对钢筋混凝凝土梁受剪承载力计算理论模型进行了综述并分析了各模型的优缺点,列出中、美、欧规范的抗剪模型,发现国内外目前对抗剪机理认识不足,理论模型多样化,相比之下桁架模型应用较为广泛,是抗剪理论模型发展的一个趋势。其次,本文对比分析了中国规范(GB50010-2010)、美国规范(ACI318-08)和欧洲规范(EN1992-1-1:2004)中有腹筋钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算方法,研究了混凝土强度、剪跨比和配箍率对各规范受剪承载力的影响。根据收集到的国内外219个集中荷载作用下有腹筋简支梁受剪承载力的试验数据,对中、美、欧规范受剪承载力的计算值与试验值进行了对比分析,并比较了各国最小和最大配箍率。结果表明,欧洲规范计算的受剪承载力最大,中国居中,美国最小,而中美规范的计算值比实际值偏低,偏于保守,通过比较得出了中国规范尚存在的不足。根据以上分析,本文基于桁架-拱模型对受剪承载力进行计算,该模型考虑了混凝土的拱效应、混凝土的软化等因素,并用提出的抗剪公式的计算值与102个试验结果进行比较,同时与中国规范及美国规范的计算值进行了对比分析。结果表明,中、美规范计算值均偏于保守,本文提出公式计算结果能较好的符合试验值,并可较为准确的反映钢筋混凝土梁的受剪承载力及其主要影响因素。最后,本文对中国规范抗剪方法进行了探讨,提出了同时适用于集中荷载和均布荷载加载情况的受剪承载力计算建议公式,解决了目前中国规范中尚存在的问题,对指导工程结构斜截面受剪承载力的计算也有着重要的意义。


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