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Experimental study on shear behavior of reinforced concrete beams with web horizontal reinforcement
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作者 Dong XU Yu ZHAO Chao LIU 《Frontiers of Structural and Civil Engineering》 CSCD 2014年第4期325-336,共12页
In determining the shear capacity of reinforced concrete beams, current codes do not provide any calculation method to evaluate the influence of web horizontal reinforcement, although they exist as structural reinforc... In determining the shear capacity of reinforced concrete beams, current codes do not provide any calculation method to evaluate the influence of web horizontal reinforcement, although they exist as structural reinforcements (or skin reinforcement). The present paper comprises results of 11 reinforced concrete beams in an effort to investigate the influence of web horizontal reinforcement on the shear behavior of reinforced concrete beams. The primary design variables are the shear-span-depth ratio, different reinforcement ratio of stirrups and web horizontal reinforcement. Influence of web horizontal reinforcement on crack patterns and failure mode was studied. It was found that web horizontal reinforcement can increase the shear capacity of the beams and restrain growth of inclined cracks effectively. Test results are very valuable, as very few references of shear tests can be found focusing on the effect of web horizontal reinforcement on the shear capacity of the beams. 展开更多
关键词 reinforced concrete beam shear strength web horizontal reinforcement EXPERIMENTS
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钢筋混凝土开洞梁力学性能研究现状与进展
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作者 张扬 颜阳 +2 位作者 熊学玉 陈率 陶华 《混凝土与水泥制品》 2024年第4期63-69,76,共8页
总结了国内外钢筋混凝土开洞梁的受力机理、受力性能、洞口补强加固方式、承载能力计算等研究现状。现有研究结果表明:洞口上、下弦杆可看作是偏心受压和偏心受拉状态;当洞口尺寸较小时,钢筋混凝土开洞梁可看作带有斜压腹杆的桁架模型,... 总结了国内外钢筋混凝土开洞梁的受力机理、受力性能、洞口补强加固方式、承载能力计算等研究现状。现有研究结果表明:洞口上、下弦杆可看作是偏心受压和偏心受拉状态;当洞口尺寸较小时,钢筋混凝土开洞梁可看作带有斜压腹杆的桁架模型,当洞口尺寸较大时,洞口部分为无斜压腹杆的平行弦杆以及无洞口部分的带有斜压腹杆的桁架模型;钢筋混凝土开洞梁主要有孔侧破坏和孔间破坏两种破坏模式;钢筋混凝土开洞梁的结构响应主要取决于荷载路径的中断程度;随着洞口高度和宽度的增加,钢筋混凝土开洞梁的承载力会降低,但若设计合理,不会形成薄弱区;普通钢筋、纤维布和纤维板都可用于洞口区域的加固,相应的抗剪承载力计算也较为完善。 展开更多
关键词 钢筋混凝土开洞梁 受力机理 洞口补强形式 承载能力 研究进展
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负弯矩区钢-混凝土组合梁腹板开洞处钢筋受力性能研究 被引量:1
3
作者 陈静 廖文远 +2 位作者 刘德稳 蒋伟 谢鑫 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第1期14-22,共9页
为了解负弯矩区腹板开洞钢-混凝土组合梁的内部受力钢筋的力学性能,对多个腹板开洞组合梁试件进行了试验研究和有限元分析,研究重点是洞口区域混凝土板内的钢筋受力特点和规律.试验及分析结果表明:负弯矩作用下,腹板开洞组合梁的破坏发... 为了解负弯矩区腹板开洞钢-混凝土组合梁的内部受力钢筋的力学性能,对多个腹板开洞组合梁试件进行了试验研究和有限元分析,研究重点是洞口区域混凝土板内的钢筋受力特点和规律.试验及分析结果表明:负弯矩作用下,腹板开洞组合梁的破坏发生在洞口区,而不是弯矩最大处,洞口区混凝土板裂缝开展迅速并最终断裂,洞口处发生了明显的空腹破坏,洞口四角出现了次弯矩;在次弯矩作用下,洞口区混凝土板内的受力钢筋一部分受压,一部分受拉,钢筋的抗拉作用并没有充分发挥,其中洞口左端的上层钢筋受拉最为明显,抗拉作用较好;在合适的位置添加附加钢筋可以限制洞口上方混凝土板的裂缝开展,能够有效的提高试件的承载力和变形能力,其中在距离中心轴65 mm处添加直径为8 mm的附加钢筋时,试件的承载力和变形能力的提高效果最好. 展开更多
关键词 组合梁 腹板开洞 负弯矩区 板内钢筋 附加钢筋
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新型开洞圆钢管混凝土柱-混凝土梁连接节点受力性能研究 被引量:1
4
作者 周陈发 黄佩雯 吴兴修 《建筑结构》 北大核心 2024年第16期39-45,99,共8页
传统的钢-混凝土混合结构的圆钢管混凝土柱-混凝土梁连接节点存在钢筋交错、纵横向需与钢构件避让或开孔等情况,节点构造复杂,施工难度较大,连接节点成为钢-混凝土混合结构的设计及施工难点。对此提出了新型开洞圆钢管混凝土柱-混凝土... 传统的钢-混凝土混合结构的圆钢管混凝土柱-混凝土梁连接节点存在钢筋交错、纵横向需与钢构件避让或开孔等情况,节点构造复杂,施工难度较大,连接节点成为钢-混凝土混合结构的设计及施工难点。对此提出了新型开洞圆钢管混凝土柱-混凝土梁连接节点,并结合近年来采用钢-混凝土混合结构的项目经验,对该类节点进行有限元分析,研究了柱顶轴压力和柱端水平力对节点各部分构件受力性能的影响,结果表明,柱顶轴压力的变化显著影响了圆钢管混凝土柱钢管开洞位置各构件的应力,且偏心力对圆钢管混凝土柱承载力有一定的折减。最后考虑到钢管壁开洞对圆钢管混凝土柱存在一定程度的削弱,采用了四种加强措施,分析了四种加强措施下钢管荷载-应力曲线,结果表明,开洞位置钢管壁加厚效果最为显著,设置内环板对缓解应力集中效应也有一定的效果,设置竖向断开加劲肋与设置竖向连续加劲肋荷载-应力曲线基本一致,考虑到设置竖向断开加劲肋所需钢材更少,认为设置竖向断开加劲肋具有较为显著的优越性。 展开更多
关键词 钢管混凝土柱 柱-梁连接节点 开洞圆钢管 加强措施
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拓扑优化-拉压杆模型方法设计钢筋混凝土开孔深梁的仿真研究
5
作者 孟灿 李可飞 +1 位作者 周志锦 张鹄志 《邵阳学院学报(自然科学版)》 2024年第3期38-47,共10页
为了提高钢筋混凝土深梁设计的合理性,提出一种拓扑优化-拉压杆模型(strut-and-tie model, STM)设计方法,并展开与中国现行规范推荐的经验设计方法的对比研究。共设计了3组6根钢筋混凝土开孔深梁,开展了相应的非线性有限元静力仿真。结... 为了提高钢筋混凝土深梁设计的合理性,提出一种拓扑优化-拉压杆模型(strut-and-tie model, STM)设计方法,并展开与中国现行规范推荐的经验设计方法的对比研究。共设计了3组6根钢筋混凝土开孔深梁,开展了相应的非线性有限元静力仿真。结果表明,采用拓扑优化-STM方法设计的构件不仅能在减少15%~25%钢筋用量的情况下提升20%以上的承载力和30%左右的变形能力,而且可以减少孔洞角部等应力较大处的混凝土拉损伤,提升这些部位钢筋的利用率。因此,拓扑优化-STM方法可为日后的钢筋混凝土开孔深梁设计提供参考。 展开更多
关键词 钢筋混凝土开孔深梁 拓扑优化 拉压杆模型 经验设计方法
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H形钢梁腹板开洞的有限元分析与研究
6
作者 姚远 陈亮 倪永松 《建筑技术》 2024年第18期2186-2189,共4页
通过H形钢梁腹板开洞的有限元分析,研究了开洞、补强加劲板厚度、长度和半刚性连接对钢梁的承载力和变形能力的影响。结果表明:腹板开洞后,钢梁承载力和刚度显著减小,极限状态为空腹破坏;采用井字形加劲肋补强效果较显著,有效减小了洞... 通过H形钢梁腹板开洞的有限元分析,研究了开洞、补强加劲板厚度、长度和半刚性连接对钢梁的承载力和变形能力的影响。结果表明:腹板开洞后,钢梁承载力和刚度显著减小,极限状态为空腹破坏;采用井字形加劲肋补强效果较显著,有效减小了洞口区域的应力集中,提升了结构的承载能力;钢梁承载力随加劲板厚和伸长边的增加而增加,但仅在一定范围内,增加幅度随变化量逐渐减小;相对于铰接,考虑实际体系的半刚性连接后,钢梁刚度和承载力均有所增加,主要控制因素变化为H形钢梁与柱的连接节点。 展开更多
关键词 有限元分析 H形钢梁 腹板开洞 洞口补强 加劲板
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Finite element analysis and structural design of pretensioned inverted T-beams with web openings 被引量:2
7
作者 Hock Tian CHENG Bashar S.MOHAMMED Kamal Nasharuddin MUSTAPHA 《Frontiers of Structural and Civil Engineering》 SCIE EI 2009年第2期148-157,共10页
This paper presents the results of a research project aimed at providing standard circular web openings to the popular precast pretensioned inverted T-beam.Opening size and placement and required materials strengths w... This paper presents the results of a research project aimed at providing standard circular web openings to the popular precast pretensioned inverted T-beam.Opening size and placement and required materials strengths were investigated.In this paper the nonlinear analysis and design of simply supported pretensioned inverted T-beam with circular web openings are presented.Two design parameters are varied:opening location and number of openings.The results from nonlinear finite element analysis were substantiated by test results from five pretensioned inverted T-beams with web opening and one solid beam.Good agreement is shown between the theoretical and the experimental results.The test results obtained from this investigation show that the performance of the specimens with web openings is almost identical to that of the specimen without web openings.A simple design method for pretensioned inverted T-beam with circular web openings is proposed. 展开更多
关键词 prestressed concrete inverted-T beam web opening
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基于数据库的无腹筋FRP筋混凝土梁受剪承载力误差分析 被引量:2
8
作者 王涛 范向前 +2 位作者 高长胜 屈池玉 刘决丁 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2023年第3期301-313,共13页
基于国内外已发表文献中的受剪承载力试验数据,建立了样本容量为461的无腹筋FRP筋混凝土梁受剪承载力试验数据库.综合分析了混凝土抗压强度、梁宽度、梁有效高度、剪跨比、FRP筋配筋率以及FRP筋弹性模量等6个因素对无腹筋FRP筋混凝土梁... 基于国内外已发表文献中的受剪承载力试验数据,建立了样本容量为461的无腹筋FRP筋混凝土梁受剪承载力试验数据库.综合分析了混凝土抗压强度、梁宽度、梁有效高度、剪跨比、FRP筋配筋率以及FRP筋弹性模量等6个因素对无腹筋FRP筋混凝土梁受剪承载力的影响,并对各规范建议公式以及各修正计算公式预测效果进行评价.结果表明,各计算方法对尺寸效应和剪跨比的考虑并不一致,均存在不同程度的保守计算,各因素与受剪承载力之间存在较好的相关性.在各规范建议公式中,CSA/CAN-S806-2012的预测效果较为准确,ACI440.1R-2015的预测效果最为保守,CNR-DT203-2006的安全度最低.在各修正计算公式中,Ahmed-2021的预测效果较为准确,Alam-2013最为保守,Mari-2014的安全程度最低. 展开更多
关键词 数据库 FRP筋 无腹筋混凝土梁 抗剪能力 计算方法 误差分析
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新型空腹预制钢筋混凝土组合墙板力学性能分析
9
作者 林晶晶 夏永强 +4 位作者 王晗琦 王凯 梁其雍 邬涛 肖南 《建筑结构》 北大核心 2023年第S02期978-982,共5页
提出了新型的空腹预制钢筋混凝土组合墙板,为探明该新型墙板的力学性能,采用有限元方法对高度变化的预制双孔空腹钢筋混凝土组合墙板和整浇的钢筋混凝土墙板进行了对比分析,计算分析了2种高度墙板,双孔预制组合与整浇墙板,在5种轴压比... 提出了新型的空腹预制钢筋混凝土组合墙板,为探明该新型墙板的力学性能,采用有限元方法对高度变化的预制双孔空腹钢筋混凝土组合墙板和整浇的钢筋混凝土墙板进行了对比分析,计算分析了2种高度墙板,双孔预制组合与整浇墙板,在5种轴压比限值对应的轴力下,水平推力荷载的混凝土开裂值、墙体钢筋屈服值和墙体的极限抗推承载力值,并给出了不同模型下的荷载-位移曲线。分析结果表明,空腹预制钢筋混凝土组合墙板和现浇钢筋混凝土墙板的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载基本相同;对于同一个高度的墙体,预制钢筋混凝土组合墙板的弹性阶段更长,承载能力更强;在预制墙板保证良好整体性的前提下,材料性能提高,墙板的结构性能也相应有所提升;对于同一种类型的墙板,高度越低,弹性阶段越长,承载能力越强。 展开更多
关键词 预制墙板 钢筋混凝土 空腹 力学性能
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既有RC梁开洞后的力学行为及FRP加固效应分析
10
作者 孟灿 沈锦 +2 位作者 陈林 周志锦 陈辉 《建筑结构》 北大核心 2023年第S01期1650-1654,共5页
实际建筑工程中,存在将管线穿过钢筋混凝土(RC)梁的工程需求,从而起到节省室内空间、减轻结构自重等多重作用。因此,对既有RC梁开洞后的力学性能进行研究具有重要的现实意义。利用有限元软件LS-DYNA对不同加载工况(包括均布和集中加载)... 实际建筑工程中,存在将管线穿过钢筋混凝土(RC)梁的工程需求,从而起到节省室内空间、减轻结构自重等多重作用。因此,对既有RC梁开洞后的力学性能进行研究具有重要的现实意义。利用有限元软件LS-DYNA对不同加载工况(包括均布和集中加载)和孔洞特征(包括孔洞数量和尺寸)下开洞钢筋混凝土(RC)梁的破坏形态和荷载-位移曲线等力学性能进行了研究,并对纤维增强复合材料(FRP)对开洞RC梁力学性能的加固效应进行了分析。结果表明:均布荷载作用下,开洞RC梁主要在支座处发生弯剪破坏,而跨中孔洞对RC梁的力学性能影响较小;在跨中集中荷载作用下,开洞RC梁均在跨中孔洞处发生剪切破坏,且随着孔洞数量和尺寸的增大,开洞RC梁的承载能力和变形能力均呈现降低趋势;采用FRP对开洞RC梁进行加固后,其承载能力和变形能力均得到显著提升。 展开更多
关键词 洞口 钢筋混凝土梁 既有结构 承载能力 FRP 有限元分析
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腹部开设圆孔钢筋混凝土梁的试验研究(Ⅱ) 被引量:14
11
作者 蔡健 李静 +2 位作者 邹扬帆 罗展泽 张学文 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期101-105,共5页
通过构件试验结果讨论了腹部开设圆孔钢筋混凝土梁在集中荷载作用下孔侧加强腹筋的受力特点,孔侧混凝土的变形特点和斜截面承载力特点。
关键词 钢筋混凝土结构 加强腹筋 应变 斜截面承载力/圆孔
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腹部开设圆孔钢筋混凝土梁的试验研究(Ⅰ) 被引量:17
12
作者 蔡健 李静 +2 位作者 张学文 邹扬帆 苏恒强 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期68-72,共5页
本文介绍了腹部开设圆孔钢筋混凝土梁的试验方法和该梁在集中荷载作用下的裂缝开展过程及破坏特点
关键词 钢筋混凝土结构 试验 /圆孔
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腹部开设圆孔钢筋混凝土梁的试验研究(Ⅲ) 被引量:12
13
作者 蔡健 李静 +2 位作者 段圣吉 罗展泽 张学文 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期50-53,共4页
本文为腹部开设圆孔钢筋混凝土梁的试验研究的第三部分,在试验结果的基础上,对腹部开设圆孔钢筋混凝土梁的变形性能及开裂情况作了进一步分析。分析结果表明,普通钢筋混凝土梁腹部开设圆孔后,会不同程度地出现变形增大,开裂提前,... 本文为腹部开设圆孔钢筋混凝土梁的试验研究的第三部分,在试验结果的基础上,对腹部开设圆孔钢筋混凝土梁的变形性能及开裂情况作了进一步分析。分析结果表明,普通钢筋混凝土梁腹部开设圆孔后,会不同程度地出现变形增大,开裂提前,裂缝变宽等问题。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 挠度 裂缝宽度 圆孔
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改善洞口连梁抗震性能的一种有效配筋方案 被引量:26
14
作者 曹云锋 张彬彬 +2 位作者 赵杰林 傅剑平 白绍良 《重庆建筑大学学报》 CSCD 2003年第5期24-30,共7页
抗震钢筋混凝土剪力墙或核心筒壁的小跨高比洞口连梁属于两端刚接、反弯点在跨中的反对称弯曲深梁,剪弯比很大,至今国内外仍未找到一种既便于施工,又能保证剪切失效发生在连梁达到所需较大位移延性之后的有效配筋方案。通过四个足尺试... 抗震钢筋混凝土剪力墙或核心筒壁的小跨高比洞口连梁属于两端刚接、反弯点在跨中的反对称弯曲深梁,剪弯比很大,至今国内外仍未找到一种既便于施工,又能保证剪切失效发生在连梁达到所需较大位移延性之后的有效配筋方案。通过四个足尺试验的低周交变加载试验,证实采用这类配筋方案的跨高比为1.0的连梁仍能普遍达到5.0以上的位移延性系数和良好的塑性耗能能力,且施工方便,对墙厚无专门要求。这一方案预计能为工程界提供一种改善小跨高比连梁抗震性能的有效措施。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 剪力墙 抗震设计 剪力墙 洞口连梁 配筋 塑性
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腹板开洞的钢与混凝土组合梁承载力计算方法综述和探讨 被引量:15
15
作者 白永生 蒋永生 +1 位作者 梁书亭 陈林 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2004年第6期68-70,83,共4页
介绍了三种钢与混凝土组合梁腹板开洞处承载力的计算方法 ,讨论了其存在的不足 ,提出了修正的方法。并通过一悬臂开洞组合梁的试验资料对修正方法进行验证 ,证明其是可行的。同时 ,简要说明了腹板开洞组合梁设计中的其他需要注意的问题。
关键词 混凝土 组合梁 承载力 腹板开洞
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腹部开有圆孔的钢筋混凝土简支梁的试验研究 被引量:17
16
作者 蔡健 黄泰赟 李静 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期27-35,共9页
采用钢筋混凝土开孔梁是降低建筑层高的有效途径,但迄今仍缺乏对开孔梁完善的设计方法及系统化、参数化的试验研究支持。研究进行29个腹部开设圆孔的钢筋混凝土简支梁试件在集中荷载下的试验,分析孔洞尺寸及位置、加强腹筋形式及数量、... 采用钢筋混凝土开孔梁是降低建筑层高的有效途径,但迄今仍缺乏对开孔梁完善的设计方法及系统化、参数化的试验研究支持。研究进行29个腹部开设圆孔的钢筋混凝土简支梁试件在集中荷载下的试验,分析孔洞尺寸及位置、加强腹筋形式及数量、剪跨比、孔洞间距和混凝土强度等因素对开孔梁的裂缝开展及破坏形态、应变分布特点、承载力和变形等力学性能的影响,总结以上各因素对开孔梁力学性能的影响规律,为开孔梁力学模型和设计方法的建立提供试验依据。 展开更多
关键词 钢筋混凝土梁 圆孔 力学性能 抗剪承载力
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腹部开孔钢筋混凝土简支梁非线性数值模拟 被引量:6
17
作者 祝明桥 霍海强 +1 位作者 蒋伟中 唐磊 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2011年第S1期199-202,共4页
钢筋混凝土开孔梁是降低建筑层高,节约建筑成本的有效途径之一。目前国内外对腹部开孔的钢筋混凝土梁进行了一些研究,但大多局限于试验研究。运用大型结构分析软件ANSYS对六根腹部开有矩形孔的钢筋混凝土简支梁建立空间有限元模型,通过... 钢筋混凝土开孔梁是降低建筑层高,节约建筑成本的有效途径之一。目前国内外对腹部开孔的钢筋混凝土梁进行了一些研究,但大多局限于试验研究。运用大型结构分析软件ANSYS对六根腹部开有矩形孔的钢筋混凝土简支梁建立空间有限元模型,通过选择适当的单元、材料模型、本构关系对其进行非线性数值分析,将模拟得到的截面抗剪承载力、荷载-挠度曲线与试验结果进行比较,分析结果与试验结果吻合较好,验证了ANSYS分析钢筋混凝土开孔梁的可行性,并进一步对影响开孔梁受力性能的孔洞高度、孔侧加强筋等因素进行了参数分析,得出了一些有价值的结论。 展开更多
关键词 钢筋混凝土简支梁 矩形孔 受力性能 非线性分析
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腹部开有矩形孔的钢筋混凝土简支梁的试验研究 被引量:19
18
作者 黄泰赟 蔡健 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期36-45,共10页
采用钢筋混凝土开孔梁是降低建筑层高的有效途径,但迄今仍缺乏对开孔梁完善的设计方法及系统化、参数化的试验研究支持。研究进行42个腹部开设矩形孔的钢筋混凝土简支梁试件在集中荷载下的试验,针对其裂缝开展及破坏形态、应变分布特点... 采用钢筋混凝土开孔梁是降低建筑层高的有效途径,但迄今仍缺乏对开孔梁完善的设计方法及系统化、参数化的试验研究支持。研究进行42个腹部开设矩形孔的钢筋混凝土简支梁试件在集中荷载下的试验,针对其裂缝开展及破坏形态、应变分布特点、承载力和变形等方面,探讨孔洞尺寸及位置、加强腹筋形式及数量、剪跨比、孔洞间距和混凝土强度等因素对开有矩形孔梁力学性能的影响,总结出以上各因素的影响规律,为开孔梁力学模型和设计方法的建立提供试验依据。 展开更多
关键词 钢筋混凝土梁 矩形孔 力学性能 抗剪承载力
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纵筋率对有腹筋约束梁受剪性能影响的研究 被引量:6
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作者 支运芳 蒋超 +1 位作者 甘民 陈永庆 《重庆建筑大学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期64-69,共6页
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。
关键词 钢筋混凝土 有腹筋约束梁 负筋截断 纵向钢筋配筋率 受剪性能
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钢筋混凝土开洞梁的试验分析及传力模式 被引量:11
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作者 王命平 刘晓春 李彬 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2001年第5期23-25,共3页
通过对开洞深梁、开洞短梁以及开洞浅梁试验结果的分析 ,根据其受力特性进行了分类 ,并分别阐述了破坏形态、影响因素及传力模式 。
关键词 钢筋混凝土 开洞梁 试验 传力模式
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