配置HRB500钢筋页岩陶粒轻骨料混凝土叠合梁受力性能试验研究

摘要

自重轻、强度高、耐久性和抗震性能好；HRB500钢筋强度高。将二者结合用到叠合梁中，能够有效减少钢筋接头数量、减轻构件自重、便于运输与装配，在一定程度上可以提高装配式混凝土结构的施工效率。 本文对8根采用HRB500纵筋和组合封闭箍筋的页岩陶粒轻骨料混凝土叠合梁和3根整浇对比梁进行了受弯性能试验研究；对4根采用开口箍筋无叠合层的HRB500钢筋页岩陶粒轻骨料混凝土叠合梁以及4根采用传统封闭箍筋的对比梁进行了受剪性能对比试验研究，主要结论如下： （1）HRB500钢筋页岩陶粒轻骨料混凝土叠合梁与整浇梁破坏形态相似，未发生沿叠合面的破坏，梁正截面的平截面假定仍然适用；文中设计的两种降低节点钢筋密度的叠合梁与普通叠合梁受弯性能相似。 （2）叠合梁的受弯承载力、开裂荷载、短期跨中挠度均可按照现行规程JGJ12-2006《轻骨料混凝土结构技术规程》公式计算。美国ACI318-14规范正截面受弯承载力、跨中挠度计算值与试验值吻合性较好，开裂荷载和最大裂缝宽度计算精度较差。 （3）HRB500钢筋页岩陶粒轻骨料混凝土叠合梁与整浇梁在正常使用状态下挠度较大，建议设计时应加强验算。 （4）叠合梁与整浇梁的短期最大裂缝宽度按照规程公式的计算值较试验值普遍偏大，文中对规程中短期最大裂缝宽度计算公式进行了修正，修正后公式短期最大裂缝宽度计算值与试验值吻合较好。 （5）HRB500钢筋在页岩陶粒轻骨料混凝土梁中用作箍筋时设计强度仍建议取为360MPa；采用开口箍筋的HRB500钢筋页岩陶粒轻骨料混凝土无叠合层叠合梁斜截面受剪承载力与采用传统封闭箍筋的梁相比斜截面受剪承载力较低，引进了考虑箍筋形式的斜截面承载力折减系数φ，并建议φ的取值为0.76。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.1.1 选题背景

1.1.2 研究意义

1.2 叠合梁的国内外发展及研究现状

1.2.1 叠合梁的国内外发展情况

1.2.2 叠合梁理论及试验研究

1.3 轻骨料混凝土梁受力性能的研究

1.3.1 轻骨料混凝土梁正截面受弯性能的研究

1.3.2 轻骨料混凝土梁斜截面受剪性能的研究

1.4 HRB500钢筋混凝土梁受力性能的研究

1.4.1 HRB500钢筋混凝土梁正截面受弯性能的研究

1.4.2 HRB500钢筋混凝土梁斜截面受剪性能的研究

1.5 本文研究内容

2 试验方案

2.1 材料性能

2.1.1 轻骨料

2.1.2 钢筋

2.1.3 混凝土

2.2 受弯试件试验方案

2.2.1 试件设计与制作

2.2.2 加载方案

2.2.3 测点布置

2.3 受剪试件试验方案

2.3.1 试件设计与制作

2.3.2 加载方案

2.3.3 测点布置

2.4 本章小结

3 HRB500钢筋页岩陶粒轻骨料混凝土叠合梁受弯性能分析

3.1 试验过程及现象分析

3.1.1 受力过程

3.1.2 加载过程及裂缝开展状况

3.1.3 纵向受拉钢筋应变分析

3.2 HRB500钢筋页岩陶粒轻骨料混凝土叠合梁正截面受弯承载力分析

3.2.1 平截面假定适用性分析

3.2.2 受弯承载力的计算分析

3.3 HRB500钢筋页岩陶粒轻骨料混凝土叠合梁抗裂性分析

3.3.1 开裂荷载计算分析

3.3.2 开裂荷载影响因素分析

3.4 HRB500钢筋页岩陶粒轻骨料混凝土叠合梁跨中挠度分析

3.4.1 荷载-挠度曲线分析

3.4.2 短期挠度计算分析

3.5 HRB500钢筋页岩陶粒轻骨料混凝土叠合梁最大裂缝宽度分析

3.5.1 最大裂缝宽度计算分析

3.5.2 最大裂缝宽度计算方法探讨

3.6 本章小结

4 采用HRB500开口箍筋无叠合层叠合梁受剪性能分析

4.1 试验过程及现象分析

4.1.1 受力过程

4.1.2 加载过程及裂缝开展状况

4.1.3 箍筋应变分析

4.1.4 混凝土应变分析

4.2 跨中挠度分析

4.3 HRB500箍筋设计强度取值的探讨

4.4 配置两种箍筋形式梁的斜截面受剪承载力对比分析

4.5 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

个人简历

致谢