织物增强混凝土加固RC梁的斜截面抗剪承载力试验研究

基于不同剪跨比的织物增强混凝土(TRC)加固RC梁的斜截面抗剪承载力试验,研究被加固梁的斜截面抗剪承载力及其破坏形态的变化,并研究剪跨区加固后梁的变形特点。试验结果表明,加固措施可以有效地提高梁的斜截面抗剪承载力,改善梁的斜截面破坏的脆性,对斜裂缝的发展有一定的约束作用,并减小梁在斜裂缝出现前的挠度。试验还表明,对剪跨比较大的RC梁,采用织物增强混凝土薄板加固后,其斜截面抗剪承载力提高幅度较大:当剪跨比为1时,加固后梁的斜截面极限抗剪承载力提高4%;当剪跨比为2.5时,加固后梁的斜截面极限抗剪承载力提高68%。在试验研究的基础上,给出TRC薄板加固梁的受剪承载力设计计算公式,公式计算结果与试验结果基本吻合。     

小剪跨比锈蚀钢筋混凝土梁受剪性能试验研究

钢筋混凝土梁中箍筋发生锈蚀易导致结构性能退化以至失效破坏,为此针对HRB400钢筋作为箍筋发生锈蚀后的钢筋混凝土梁在剪跨比为1.5以下的受剪性能的退化展开研究。制作8根钢筋混凝土梁,按照剪跨比为1.5和1分成两组进行试验,比较未锈蚀和锈蚀后的钢筋性能以及试验梁的受剪承载力。研究结果表明：定义箍筋竖直段的锈蚀率为有效锈蚀率进行分析,能够有效反映箍筋的锈蚀程度和截面损失情况;箍筋有效锈蚀率小于20%时钢筋混凝土梁受剪承载力下降并不明显,当箍筋有效锈蚀率大于30%时受剪承载力下降明显,且剪跨比越大钢筋混凝土梁受剪承载力下降幅度越大;剪跨比小于1.5时,锈蚀箍筋性能退化对钢筋混凝土梁受剪承载力下降影响较小,受剪承载力下降主要是因为箍筋锈蚀引发锈胀裂缝导致核心混凝土整体性下降所致。     

预应力箍筋加固RC梁抗剪性能数值分析

采用有限元软件ANSYS模拟了普通钢筋混凝土梁和预应力箍筋先加固RC梁和不卸载加固RC梁的两种加固工况。结果表明,采用预应力箍筋加固RC梁的斜截面抗剪承载力有一定提高,加固梁的扰度可按普通梁计算。     

柱下端局部采用FRC材料钢筋混凝土柱的承载力分析

为了改善钢筋混凝土柱的变形能力和损伤容限,在其下端局部采用纤维增强混凝土(FRC)代替普通混凝土,设计了6根剪跨比为3、柱内配置较少箍筋的钢筋混凝土柱试件,进行了拟静力试验。试验结果表明,这种柱为弯曲屈服后的剪切破坏,具有较好的变形能力和损伤容限;局部使用FRC材料可以减少约束箍筋和抗剪箍筋用量。根据试验结果,建立了考虑截面受拉区FRC受拉作用的压弯承载力计算方法以及斜截面受剪承载力计算公式,其中斜截面受剪承载力计算公式的计算值与试验值比较吻合。     

焊接箍筋钢筋混凝土构件抗剪承载力试验研究

为了研究焊接箍筋钢筋混凝土构件的受剪性能,对6根焊接箍筋钢筋混凝土框架短柱和3根普通箍筋钢筋混凝土框架短柱对比试件展开低周反复加载试验,以及5根焊接箍筋和4根普通箍筋钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验,分析混凝土强度、箍筋配箍率、轴压比和剪跨比对焊接箍筋钢筋混凝土框架柱和梁受剪承载力的影响,并对比焊接箍筋与普通绑扎箍筋钢筋混凝土框架短柱和梁的受剪承载力的区别。结果表明:焊接箍筋与普通绑扎箍筋钢筋混凝土框架短柱和梁的破坏形态基本相同,并且焊接箍筋钢筋混凝土框架短柱和梁的极限抗剪承载力高于普通箍筋钢筋混凝土框架短柱和梁。另外,用现行的GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》规定的框架短柱和梁的抗剪承载力计算公式计算的结果偏低,因此进一步结合试验数据进行分析并拟合出焊接箍筋钢筋混凝土构件抗剪承载力计算式,计算值与试验结果较吻合,可用于工程设计。     

锈蚀钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪性能研究

锈蚀钢筋混凝土构件抗剪性能是迫切需要研究的问题,本文通过18根锈蚀钢筋混凝土简支梁和3根无锈蚀的普通钢筋混凝土对比梁的斜截面抗剪试验研究及理论分析,研究了不同剪跨比下箍筋锈蚀程度对钢筋混凝土简支梁斜截面变形、裂缝形成和开展、承载能力、破坏机理等方面的影响。试验结果表明:箍筋锈蚀使箍筋对混凝土的约束降低,斜面裂缝发展较快,从而削弱了斜裂缝两侧骨料之间的咬合作用;剪压区箍筋锈蚀所产生的锈胀裂缝对试验构件抗剪强度的影响很大;剪跨比决定了试验构件的破坏形态,箍筋锈蚀对破坏形态影响较小;箍筋锈蚀对试验构件斜截面承载能力有较大影响。本文在试验研究基础上,运用根据极限平衡理论,建立了锈蚀钢筋混凝土简支梁斜截面承载力计算模型。     

钢筋混凝土梁抗剪承载力的FASTM显式计算方法

针对传统FASTM抗剪承载力模型需多次迭代计算的特点,在对245片有腹筋RC矩形截面简支梁抗剪极限状态下混凝土、钢筋受力行为进行统计分析后,对钢筋、混凝土本构关系进行适当简化并引入具有显著统计意义的回归关系,提出了有腹筋RC矩形截面简支梁抗剪承载力的显式计算方法。研究结果表明:抗剪承载力极限状态下245片试验梁箍筋均发生屈服,混凝土主拉应变均超过开裂应变,混凝土主压应变均大于峰值应力对应的应变,虽然有少许试验梁的纵筋应变大于其屈服应变,但在统计意义上纵筋应变显著小于其屈服应变,且混凝土剪应变与箍筋拉应变、箍筋拉应变与混凝土拉应变之间均有极为显著的相关关系,将其作为附加控制方程并对钢筋、混凝土本构关系适当简化即可实现抗剪承载力的显式求解; FASTM的抗剪承载力理论预测结果确实会受剪跨比影响,当剪跨比在1.5～3.0之间时FASTM显式算法能较为准确地计算梁体的抗剪承载力。     

500MPa细晶粒箍筋混凝土梁抗剪试验研究

为了研究500 MPa细晶粒箍筋混凝土梁的受剪性能,对16根配置500 MPa细晶粒箍筋、1根400 MPa及1根600 MPa箍筋的混凝土梁进行了在集中荷载作用下的受剪试验,分析了采用500 MPa细晶粒箍筋混凝土梁的斜截面受剪承载力及使用阶段的裂缝宽度,观测了混凝土强度等级、剪跨比、箍筋强度、配箍率、截面尺寸、截面形状等条件不同时试件的裂缝、挠度、承载力及破坏形态;并将实测值与有关公式的计算值进行了比较。试验结果表明,构件的斜截面承载力仍可按现行《混凝土结构设计规范》的相关公式进行计算,并有足够的安全储备。     

500MPa细晶粒箍筋混凝土梁的斜裂缝宽度试验研究

通过对16根配置500MPa细晶粒箍筋、一根配置HRB400箍筋以及一根配置HRB600箍筋的混凝土梁在集中荷载下的受剪试验,分析了混凝土强度等级、配箍率、剪跨比、截面形式以及箍筋强度对配置高强箍筋混凝土梁斜裂缝宽度的影响。短期加载试验结果表明:将500MPa细晶粒钢筋的抗拉强度设计值取为420MPa,当斜裂缝长期荷载影响系数为1.25时,则混凝土梁斜裂缝宽度可以满足正常使用阶段斜裂缝宽度为0.2mm的限值要求。     

EXPERIMENTAL STUDY ON SHEAR BEHAVIOR OF BEAM WITH C100 CONCRETE AND HRBFS00 GRADE REBAR

通过对4根配箍率不同,剪跨比为3的高强钢筋C100混凝土梁的抗剪试验,观测梁的破坏过程及裂缝发展形态;并根据试验结果数据分析其抗剪承载力;最后将试验值与采用GB 5001—2010《混凝土结构设计规范》公式计算的计算值进行了对比。结果表明,高强钢筋C100混凝土梁抗剪承载力稳定,破坏形态与普通混凝土梁相似;适量提高配箍率,可以有效地控制斜裂缝的开展,提高梁的抗剪承载力;对于剪跨比为3的高强钢筋C100混凝土梁来说,GB 5001—2010《混凝土结构设计规范》公式用于无腹筋梁抗剪计算是偏高的,而用于有腹筋梁抗剪设计是偏保守的。     

HRBF500钢筋C100混凝土梁抗剪性能试验研究

通过对4根配箍率不同,剪跨比为3的高强钢筋C100混凝土梁的抗剪试验,观测梁的破坏过程及裂缝发展形态;并根据试验结果数据分析其抗剪承载力;最后将试验值与采用GB 5001—2010《混凝土结构设计规范》公式计算的计算值进行了对比。结果表明,高强钢筋C100混凝土梁抗剪承载力稳定,破坏形态与普通混凝土梁相似;适量提高配箍率,可以有效地控制斜裂缝的开展,提高梁的抗剪承载力;对于剪跨比为3的高强钢筋C100混凝土梁来说,GB 5001—2010《混凝土结构设计规范》公式用于无腹筋梁抗剪计算是偏高的,而用于有腹筋梁抗剪设计是偏保守的。     

几种钢筋混凝土梁抗剪加固方法及比较

钢筋混凝土梁的设计往往要进行斜截面受剪承载力计算,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)提供的矩形、T形和I形截面配箍筋梁斜截面受剪承载力计算公式为:Vcs≤0.7ftbh0+1.25fyvAsvsh0(1)其中:Vcs——构件斜截面混凝土和箍筋的受剪承载力设计值;ft——混凝土轴心抗拉强度设计值;b、h0——梁的截面宽度和有效高度;fyv——箍筋抗拉强度设计值;Asv——每一箍筋的全部截面面积;s——箍筋间距。在集中荷载作用下,公式(1)可改为:起主度剪到承破性承加入Vcs≤1.75λ+1ftbh0+fyvAsvsh0(2)其中:λ——计算截面的剪跨比。当梁内有弯起钢筋时,应…     

基于转角软化桁架理论的配斜筋锈蚀RC梁抗剪承载力计算

以配斜筋锈蚀RC梁的剪压破坏为研究对象,基于转角软化桁架理论,视RC梁截面的剪力由剪压区的混凝土、箍筋和斜筋共同承担,考虑斜筋及锈蚀对梁抗剪承载力的影响,通过应力平衡方程、变形协调方程、材料的应力-应变方程并引进钢筋锈蚀修正系数,建立了配斜筋锈蚀RC梁的抗剪承载力公式。并将14根配斜筋锈蚀RC梁的理论计算值与试验值进行验证对比,结果表明理论计算值与试验值吻合较好,验证了该计算方法的有效性。     

桁架式配筋打印混凝土梁力学性能试验研究

混凝土打印工艺的要求使得梁构件无法配置箍筋,为此设计了不同桁架式配筋的打印混凝土梁构件,并对其进行静力加载试验。对不同桁架数、不同纵筋尺寸的打印混凝土梁分别进行了正截面破坏试验和斜截面破坏试验,研究了桁架式配筋打印混凝土梁在静力加载下正截面与斜截面的破坏特征、荷载与挠度曲线。试验表明,适筋破坏的桁架式配筋打印混凝土梁正截面抗弯承载力与参照普通混凝土单筋矩形截面梁的计算承载力相近,但桁架的腹筋提高了梁的整体刚度;桁架腹杆筋向支座弯起部位的斜截面抗剪承载力与按普通混凝土弯起钢筋部位斜截面计算承载力相差较大。     

混凝土结构设计(三)——承载能力极限状态计算

<正> (二)斜截面承载力计算1.由剪力而产生斜截面破坏的形态(1)斜压破坏当梁的剪跨比很小,或剪跨比适中,但箍筋含量过多时,梁腹被斜裂缝分割成若干斜向短柱,短柱因混凝土压碎而破坏如图16a和图17a所示。新旧规范都采用截面限制条件防止斜压破坏。(2)剪压破坏当梁的剪跨比适中,且箍筋含量正常时,梁腹形成临界斜裂缝后,与临界斜裂缝相交的箍筋达到屈服强度,同时剪压区的混凝土在剪应力与压应力共同作用下达到极限强度而破坏如图16b和图17b所示。新旧规范列出了斜截面受剪承载力计算公式。(3)斜拉破坏当梁的剪跨比较大,且箍筋含量过少时,梁腹一旦出现斜裂缝很快延冲到集中荷载作用点处,将整个截面裂通,梁被拉断而急速破坏,破坏     

中欧规范有腹筋梁抗剪承载力对比

简单分析了欧洲混凝土结构设计规范规定的有腹筋梁斜截面抗剪承载力计算方法,对影响有腹筋梁斜截面抗剪承载力的因素,如配箍率、剪跨比等进行了深入分析,通过比较,得到了中欧混凝土斜截面抗剪承载力计算方法上的一些差异,对以后类似设计具有一定的指导意义。     

PVA-ECC梁剪切韧性试验研究

为研究聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)简支梁的剪切韧性,基于18根PVA-ECC梁受剪破坏试验结果,以剪切韧性指数为指标,对不同纤维掺量、剪跨比和配箍率下PVA-ECC梁的斜截面剪切韧性进行了研究与评价。试验结果表明:PVA纤维的掺入可有效改善梁的抗裂性,较好地提高梁的剪切韧性,当纤维掺量在0～2%范围内时,其值越高梁的剪切韧性越好;剪跨比的增大降低了梁的剪切韧性,当剪跨比为1.5左右时梁的斜截面抗裂性最优;配制箍筋可以提高梁的剪切韧性,当配箍率在0.18%～0.39%范围内时,随配箍率的增加,梁的剪切韧性提高。     

倾斜箍筋RPC简支梁抗剪性能试验研究

为了研究箍筋倾斜角度对RPC简支梁抗剪性能的影响,进行了4根不同倾角箍筋RPC简支梁的抗剪试验。试验结果表明:箍筋倾斜放置显著改善了试验梁的抗剪性能,有效限制了斜裂缝的开展,提高了抗剪承载力;改变箍筋倾角对试验梁斜截面开裂荷载影响不大,但其斜裂缝宽度随箍筋倾角的减小而减小。基于塑性理论,构建桁架模型考虑箍筋倾斜角度对抗剪承载力的影响,推导了抗剪承载力建议公式,将试验数据代入进行验算,计算值与试验值吻合良好。     

混凝土梁中BFRP螺旋箍筋抗剪性能试验研究

通过改变配箍率、纵筋率和剪跨比等条件,设计了6根采用BFRP连续螺旋箍筋的混凝土简支梁.在构件跨中作用集中荷载,加载至构件发生剪切破坏.在试验研究的基础上,将各国规范中抗剪计算公式对6根梁的抗剪承载力的计算结果和试验所得抗剪承载力进行比较,探讨对BFRP螺旋箍筋混凝土梁抗剪承载力计算相对精确的公式.     

钢骨混凝土梁抗剪性能试验研究

通过3根钢骨混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁在单点集中荷载作用下的抗剪性能试验,研究了桁架式钢骨混凝土梁的斜截面破坏形态和抗剪承载力。试验结果表明:与普通钢筋混凝土梁相比,钢骨梁的开裂荷载和抗剪承载力都有较大的提高;在相同钢骨形式下,随着剪跨比减小,钢骨梁的极限抗剪承载力增大;加入水平分布筋后,延缓了剪区斜裂缝的开展,提高了钢骨混凝土梁的极限抗剪承载力。