钢筋混凝土深受弯构件斜截面开裂计算方法探讨

摘要

跨高比l0/h≤5.0的简支钢筋混凝土单跨梁或多跨连续梁被称为深受弯构件。深受弯构件具有巨大的承载力，因而不仅广泛应用于建筑工程中，而且也普遍应用于水工、港工、铁路、公路、市政等其它土木工程领域。由于深受弯构件的跨高比较小，在荷载作用下弯矩较小，而剪力却相对较高，因此深受弯构件斜截面开裂计算显得尤为重要。
　　 文章通过对10根深受构件受集中荷载作用下的斜截面开裂性能的试验研究，分析了影响斜截面开裂性能的主要因素、斜截面的破坏形态和斜裂缝宽度的发展规律，提出了深受弯简支梁斜截面开裂剪力的计算公式。文章研究内容及主要成果如下：
　　 （1）进行了10根集中荷载下深受弯简支梁的斜截面开裂性能试验研究，分析了影响斜截面开裂剪力的主要因素、梁斜截面的破坏形态和斜裂缝宽度的发展规律。
　　 （2）斜截面开裂剪力大小随着剪跨比的增大而减小，随着混凝土强度等级、梁截面尺寸增大而增大。在集中荷载作用下梁的跨高比对开裂剪力的影响很小，几乎可以忽略。
　　 （3）斜裂缝未出现时，腹筋的应力几乎为零，当斜裂缝一出现，与裂缝相交的腹筋应力突然增大，最后达到屈服状态。因此可以得出，斜截面开裂强度与腹筋配筋率关系不大。但腹筋配筋率在控制斜裂缝开展过宽中，起重要作用。
　　 （4）从弹性理论出发，根据拉一压应力状态下混凝土的强度理论，建立了深受弯梁斜截面开裂剪力的理论计算模式，并利用该模式对试验梁的开裂剪力进行了回归分析，同时按95％的保证率给出了开裂剪力的实用计算公式，该公式可以对深受弯构件斜截面开裂剪力作出较好的估计。通过对试验结果的对比计算，其平均值Vtcr/Vccr=1.562，离散系数G=0.381，说明公式的符合性较好。该式具有形式简单、物理意义明确、符合性较好的等优点。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪 论

1.1引言

1.2研究的意义

1.3斜裂缝的形成、分类及其特点

1.3.1斜裂缝的形成

1.3.2斜裂缝的特点

1.3.3斜裂缝的分类

1.4斜裂缝开展宽度计算理论概述

1.4.1概述

1.4.2控制裂缝开展宽度的要求

1.4.3混凝土构件裂缝宽度允许值

1.4.4斜裂缝开展宽度研究状况

1.5 国内外斜截面开裂剪力Vcr的公式汇总

1.5.1 国外斜截面开裂剪力公式

1.5.2国内斜截面开裂剪力公式

1.5.3国内外斜截面开裂剪力公式比较与讨论

1.6本文主要研究内容

第二章钢筋混凝土深受弯构件斜截面受力性能试验研究

2.1试验概况

2.2试件设计与制作

2.2.1 试验材料

2.2.2 试件的成型与浇注

2.3试验方案及测量内容

2.3.1加载方案

2.3.2测量内容及方法

2.3.3主要试验数据

第三章试验结果及其分析

3.1试验梁中裂缝的出现与开展

3.2深受弯构件的受力特性

3.3破坏形态

3.4腹筋应变

3.5关于裂缝宽度

3.6结论

第四章 斜截面开裂计算

4.1 影响深受弯构件斜截面开裂性能的主要因素

4.1.1 剪跨比λ=a/h0对开裂剪力的影响

4.1.2混凝土强度对开裂剪力的影响

4.1.3梁的截面尺寸对开裂剪力的影响

4.1.4跨高比l/h0对开裂剪力的影响

4.2关于混凝土双向应力状态下的受拉强度

4.3深受弯构件斜截面开裂剪力理论计算模式

4.4斜截面开裂简化计算公式

4.5集中荷载作用下深受弯构件的开裂剪力回归公式

4.6结论

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

附图 试验梁裂缝开展图

附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目