HRB500级钢筋RPC简支梁抗剪承载力及剪切延性研究

摘要

活性粉末混凝土是一种体积稳定性良好、强度超强、韧性极高、耐久性高的水泥基复合材料—简称RPC(Reactive Powder Concrete),在土木程领域,RPC这种新型水泥基复合材料有着很大的应用潜力。HRB500级钢筋具有较高的强度和较好的韧性,在地震作用下,具有较长的随机疲劳寿命。在高性能的活性粉末混凝土梁中配置高强度的HRB500级钢筋,由这两种新型材料组合而成的结构,其协同抗剪的工作机理如何?能否进一步提高混凝土构件的抗剪承载能力、剪切延性及抗裂作用呢?本文从以下几个方面进行了研究:
　　1、进行了HRB500级钢筋RPC梁的抗剪性能试验研究,系统分析6根不同试验参数试验梁在集中荷载下斜截面的抗裂性能、承载力、斜裂缝宽度以及破坏形态等关键问题,并揭示试验梁的斜截面破坏机理;
　　2、在试验基础上,基于材料力学的基本理论建立了抗裂模型,并推导了高强钢筋RPC梁的开裂剪力计算公式;利用国内外相关规范数据,构建了高强钢筋RPC梁抗剪承载力的半经验半理论承载力计算公式,为了证明公式的普遍性和实用性,引用北京交通大学和一些科研院所的试验数据进行了验证;
　　3、根据试验现象,分析不同因素对试验梁的破坏形态和剪切延性的影响。结果表明:HRB500级等高强钢筋与活性粉末混凝土具有良好的协同抗剪工作性能。配箍率、纵筋配筋率和剪跨比等参数对试验梁的抗剪承载力和剪切延性影响显著;对于剪跨比(31　　4、根据试验现象,统计归纳了高强钢筋活性粉末混凝土简支梁斜裂缝宽度的发展规律,得到简支梁在各级荷载作用下的裂缝开展图。结果表明:在斜裂缝初期,纵筋强度等级的不同对无腹筋梁斜裂缝宽度没有明显影响,但斜裂缝发展到一定程度后,高强度等级的纵筋更加有效抑制了斜裂缝的开展;箍筋率的提高对RPC简支梁斜裂缝宽度具有明显的影响,并导致梁发生不同形态的破坏。通过对梁裂缝宽度的分析,构建了高强钢筋RPC简支梁最大斜裂缝宽度与平均斜裂缝宽度的关系公式。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 活性粉末混凝土的起源

1.2 活性粉末混凝土的配制原理和性能特点

1.3 活性粉末混凝土的研究现状及应用前景

1.4 活性粉末混凝土的抗剪研究

1.5 本文的主要研究内容

第二章 试验设计

2.1试件设计

2.2 试件原材料及其力学性能

2.3 RPC梁的制作

2.4试件装置及加载方案

2.5本章小结

第三章 试验现象及数据分析

3.1试验现象

3.2

3.3不同参数试验梁对比分析

3.4本章小结

第四章 RPC梁抗剪承载强度理论

4.1斜截面抗剪承载力计算发展

4.2 RPC简支梁斜截面抗裂强度计算

4.3 RPC简支梁斜截面抗剪承载力的计算

4.4 建议公式与试验结果的比较

4.5 剪切延性

4.6 本章小结

第五章 斜裂缝宽度计算试验分析

5.1 概述

5.2 试验梁斜裂缝形成机理及影响因素

5.3斜裂缝宽度的模型和公式

5.4 本章小结

第六章 结论与建议

6.1 主要结论

6.2不足与建议

参考文献

个人简历

致谢