自密实混凝土无腹筋梁抗剪性能试验研究

摘要

剪切破坏是一种应当在设计中被避免发生的脆性破坏。普通混凝土构件的抗剪性能研究已经超过100年了，但至今并没有形成统一的抗剪设计方法。剪切机理并不很明确，其取决于构件的长细、深浅、截面形状，还有构件类型是梁、板、柱，荷载是静载还是往复荷载等等。现有的抗剪规范公式并不是建立在受剪破坏机理分析上的公式，而是基于试验的半经验半理论公式，不同抗剪规范对于抗剪强度的预测差异可以达到两倍多。
　　自密实混凝土是一种可以自流平、免振捣的高性能混凝土。关于自密实混凝土配合比和流变性能的研究有很多，但关于自密实混凝土在结构中性能表现的研究却较少。通常认为自密实混凝土结构构件抗剪性能与普通混凝土构件的抗剪性能相当。
　　根据Taylor之前的研究：普通混凝土无腹筋梁的抗剪承载力主要由剪压区混凝土(20％~40%)、骨料咬合力(35%~50%)、纵筋销栓力(15%~25%)承担，骨料咬合力在抗剪承载力中起了很重要的作用。虽然自密实混凝土是在普通混凝土的基础上发展而来，但它和普通混凝土还是有较大的区别：为了达到自密实性能，自密实混凝土采用了更少的粗骨料和更小的骨料粒径以及更多的胶凝材料，因此部分研究人员认为这可能会导致自密实混凝土相比普通混凝土的骨料咬合力更小，抗剪承载力更低。
　　为了进一步认识自密实混凝土梁的抗剪性能，本文进行了集中荷载作用下12根无腹筋钢筋混凝土简支梁(8根自密实混凝土和4根普通混凝土)的剪切破坏试验，试验变量为混凝土强度(C60、C40)和剪跨比(2.2、2.6、3.0、3.4)，根据试验结果，对比分析了自密实混凝土梁与普通混凝土梁的裂缝形态、开裂荷载、主斜裂荷载、斜截面抗剪承载力、破坏形态、荷载位移曲线，并探讨了塑性理论、压力路径理论、劈裂破坏理论、修正压力场理论、临界剪切裂缝理论、Zsutty统计分析公式、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、美国规范(ACI318-11)、加拿大规范(CSA23.3-04)、欧洲规范(EC2-02)抗剪承载力计算公式对本文自密实混凝土无腹筋梁抗剪承载力试验结果的适用性和准确性。同时，收集了在集中荷载作用下的142根自密实混凝土和798根普通混凝土矩形截面无腹筋梁剪切破坏试验数据，将自密实混凝土和普通混凝土无腹筋梁抗剪承载力进行了对比分析。

目录

声明

第 1章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 自密实混凝土梁抗剪性能的研究

1.3 钢筋混凝土梁抗剪性能研究发展与现状

1.4 各国规范无腹筋梁抗剪承载力计算公式

1.5 本文研究的主要内容和任务

第 2章 无腹筋混凝土梁抗剪试验准备和设计

2.1试验目的

2.2 试验方案

2.3试验观测采集内容

2.4 本章小结

第 3章 无腹筋梁抗剪试验结果及分析

3.1 材性试验

3.2 试验现象及结果

3.3数据整理及分析

3.4本章小结

第 4章 无腹筋梁抗剪承载力理论模型计算

4.1 引言

4.2 现有理论计算模型

4.3 各国规范简介

4.4 本章小结

第 5章 基于剪切试验数据库的统计分析

5.1 引言

5.2试验数据统计

5.3自密实混凝土无腹筋梁计算公式

5.4 计算模型误差分析

5.5本章小结

结论与展望

本文的研究成果与结论

有待于进一步研究的问题

参考文献

致谢

附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文