基于试验数据的高强混凝土梁抗剪承载力计算方法Ⅱ.有腹筋梁

收集了国内外学者所做的281根高强混凝土有腹筋梁剪切破坏的试验数据,建立了高强混凝土有腹筋梁剪切破坏的数据库。将数据库中所有梁的试验结果与中国《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)、美国混凝土结构设计规范ACI 318-14中的公式以及Zsutty公式所预测的结果进行比较,研究各公式对于高强混凝土梁的适用性,再将GB 50010—2010公式中的系数进行修正,得到一个新的公式。结果表明:Zsutty公式的预测结果最精确,美国ACI 318-14规范中公式的预测结果最为保守;新公式较原规范公式更加适用于高强混凝土有腹筋梁。

高强混凝土梁抗剪承载力研究:Ⅱ有腹筋梁

收集了国内外文献中的345根集中荷载作用下有腹筋梁的剪切破坏试验数据,将所有试验梁的试验结果与我国规范GB50010-2002、美国规范ACI318-05、欧洲规范EC2-02以及Zsutty公式的预测结果进行比较,分析各计算方法的优缺点,以及对各抗剪承载力影响因素的考虑是否得当。结果表明:Zsutty方法的预测结果最为精确,其次是我国规范GB50010-2002方法,美国规范ACI 318-05和欧洲规范EC2-02的预测结果比较保守;四种预测方法的对于纵筋配筋率小于1%的梁、有效高度较大的深梁,预测结果安全度偏低。

有腹筋RC梁表层嵌贴CFRP板的抗剪加固试验研究

混凝土结构表层嵌贴碳纤维(CFRP)板或筋,是一种新兴的结构加固方法。本文对2根对比梁和5根表层嵌贴CFRP板条的抗剪加固梁进行了试验研究,考虑了CFRP板间距、CFRP板加固量和箍筋配筋率三个参数对抗剪承载力的影响。研究表明,表层嵌贴CFRP板加固法能有效提高钢筋混凝土有腹筋梁的抗剪承载力。文中还对加固梁的破坏模式作了分析。

钢筋混凝土有腹筋梁受剪机理试验研究

为研究钢筋混凝土有腹筋梁的受剪机理,以剪跨比、混凝土强度等级、配箍率为变量,完成了集中荷载作用下16根钢筋混凝土简支梁受剪性能试验。为了避免过高的纵筋配筋率,采用HRB600级钢筋作为纵向受拉钢筋。通过在箍筋内部开槽预埋电阻应变片测量箍筋的应变,分别得到钢筋混凝土有腹筋梁中混凝土和箍筋承担的剪力。试验结果表明:剪跨比和混凝土强度等级对混凝土和箍筋分担的剪力在总剪力中所占比例有显著影响,且二者呈相反的变化趋势;当剪跨比较小时,配箍能提升混凝土的受剪承载力,但箍筋本身承担的剪力较小,箍筋甚至不能屈服;当剪跨比较大时,斜裂缝倾角小于45°,实际与裂缝相交的箍筋数量多于按45°计算的数量,箍筋承担的剪力增大。与无腹筋梁相比,大剪跨比(剪跨比为3)有腹筋梁中混凝土承担的剪力减小。在试验研究的基础上,收集了国内外369根有腹筋梁受剪承载力的试验数据,采用统计分析方法得到了有腹筋梁受剪承载力计算公式,其较GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》计算公式更加合理,计算结果也偏于安全。

纵筋率对有腹筋约束梁受剪性能影响的研究

通过集中荷载作用下五根不同单侧纵筋配筋率的有腹筋约束梁在负筋截断时的试验,研究了在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抗剪强度的影响。

纵筋率对有腹筋约束梁受剪性能影响的试验研究

通过对5根两点集中加载、剪跨比为2.5、上部负筋截断、具有不同单侧纵筋配筋率的有腹筋约束梁进行试验,深入研究了在上部纵筋截断的情况下,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的裂缝形态、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了探讨.

锈蚀钢筋混凝土梁的斜截面抗剪承载能力

考虑钢筋锈蚀对受力钢筋截面面积和力学性能、钢筋与混凝土间粘结强度以及混凝土保护层厚度的影响,基于“拉、剪临界破坏”的概念和“梁-拱”共同作用的混凝土抗剪抵抗机制,建立了锈蚀无腹筋(主要指箍筋)梁的抗剪承载力公式;考虑梁中纵筋和(或)箍筋锈蚀的影响,基于箍筋与混凝土抗剪作用相互影响的机制,采用相应于有腹筋梁的无腹筋梁对抗剪强度的贡献与箍筋对抗剪强度的贡献相加的模式,建立了锈蚀有腹筋梁的抗剪强度公式.并且,对所建立的锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力的理论预测进行了试验验证.

梁表层嵌贴碳纤维板抗剪承载力分析

碳纤维表层嵌贴加固是一种新兴的加固方法,国内外研究较少。为此从实际出发,通过试验研究和理论推演,导出钢筋混凝土有腹筋梁表层嵌贴碳纤维板抗剪承载力公式。通过试验与理论公式比较得出结论。

不同纵筋率的复高钛重矿渣混凝土有腹筋约束梁抗剪性能试验研究

对5根纵筋率不同的复高钛重矿渣混凝土有腹筋约束梁进行抗剪性能试验研究,同时制作2根普通混凝土梁进行对比,分析该种混凝土梁的不同纵筋率对有腹筋约束梁破坏程度的影响及受剪承载力的影响。试验采用集中荷载作用于剪跨比为1.5的约束梁,观测分析梁裂缝开展及破坏情况得到:随着复高钛重矿渣混凝土有腹筋约束梁纵筋率的增加,其临界斜裂缝的倾斜角逐渐减小,梁的主要裂缝发展程度也越小,梁的抗剪能力逐渐增强;当梁的纵筋率大于某一临界值时,梁的破坏形态会由弯曲破坏转为剪切破坏。通过比较《规范》计算的抗剪承载力和抗弯承载力对应的剪力大小,能够判断复高钛重矿渣混凝土有腹筋约束梁的最终破坏形态;其抗剪承载力试验值比按《规范》计算值平均高36.1%,满足规范要求,为该种梁的工程运用提供理论依据。

最小配箍率下钢筋混凝土简支梁受剪性能试验研究

为研究配置最小配箍率有腹筋梁的受剪性能,以配箍率、剪跨比和混凝土强度为变量,完成了集中荷载作用下36根钢筋混凝土简支梁(12根无腹筋梁和24根有腹筋梁)的受剪性能试验,对其裂缝发展、破坏形态、临界斜裂缝倾角、主斜裂缝荷载、受剪承载力及跨中挠度等进行了分析。结果表明,最小配箍梁与无腹筋梁的裂缝发展、破坏形态差异较大,剪跨比对临界斜裂缝倾角具有显著影响,箍筋效率系数不小于1.1。基于美国规范ACI 318-19、加拿大规范CSA A23.3-14、欧洲规范BS EN 1992-1-1最小配箍率计算公式,对我国规范GB 50010—2010最小配箍率取值的合理性进行分析。结合本文试验结果以及收集的无腹筋梁、116根普通混凝土和90根高强混凝土最小配箍有腹筋梁的剪切破坏试验数据,对我国规范GB 50010—2010计算公式对于无腹筋梁和最小配箍梁的安全度进行评估,发现近30%试验结果低于规范公式计算值。在此基础上,提出低配箍率有腹筋梁的受剪承载力计算公式,并建议在可靠度校准的基础上对规范中的最小配箍率规定进行必要的调整。