水工结构高强钢筋混凝土梁受剪性能试验研究 袁凤娟

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钢筋混凝土梁抗剪理论研究

钢筋混凝土梁抗剪理论研究

钢筋混凝土梁抗剪理论研究摘要:根据国内外已有的钢筋混凝土梁抗剪性能研究成果,阐述了各种抗剪理论的基本分析方法,评述了各理论之间的内在联系及适用性;指出了各种研究方法的优缺点;探讨了该领域的研究发展趋势,对剪切破坏机理的认识具有一定的参考价值。

研究表明:现有的抗剪理论都不是孤立存在的,它们之间相互联系、相互影响并不断演变,正确认识其特点才能合理运用于不同结构形式的抗剪性能分析。

关键词: 钢筋混凝土梁; 抗剪理论; 研究钢筋混凝土梁在剪力和弯矩共同作用区段可能会沿斜截面发生脆性剪切破坏,这种破坏将导致结构突然失稳并引发巨大灾难,只有清晰认识剪切破坏机理的实质,才能有效避免此类破坏的发生。

目前,国内外混凝土结构设计规范[1,2]中关于抗剪承载力计算公式大多是以试验数据为依据的半理论半经验公式,在一定程度上反映了混凝土抗压强度、钢筋屈服强度、截面几何特征及荷载类型等主要参数的影响。

本文总结了国内外已有的钢筋混凝土梁抗剪性能研究成果,对其存在的优缺点及适用范围进行了阐述,为抗剪问题的认识提供了一定的参考价值。

1 桁架理论1.1 古典桁架模型古典桁架模型是Ritter为设计钢筋混凝土梁腹筋而提出来的,在该模型中,将梁理想化为具有平行弦杆和斜压杆的桁架结构,上部弯压混凝土作为桁架上弦杆,底部纵向钢筋作为桁架下弦杆,腹杆则由受拉箍筋及裂缝间受压混凝土斜杆构成。

该方法简单、概念清晰,但完全没考虑混凝土的抗剪作用,全部剪力均由箍筋承担,这样使得箍筋的利用率较低,并造成很大的浪费。

1.2 斜压场理论Wagner认为剪力由斜拉场承担,假定主拉应力、应变方向一致,由此提出了斜拉场理论。

Mitchell[3]等以斜拉场理论为基础,在对受扭构件进行分析时,假定纯扭作用下的混凝土开裂后不承受任何拉力,扭矩由斜压场承担,由此提出了斜压场理论。

随后,Collins[4]在变角桁架模型的基础上,通过引入变形协调条件及应力-应变关系,将斜压场理论应用于钢筋混凝土梁的抗剪性能分析,并解决了桁架模型中裂缝倾角难以确定的难题。

混凝土梁抗剪性能的研究进展

混凝土梁抗剪性能的研究进展

混凝土梁抗剪性能的研究进展刘君阳;闫亚汐;栾力文【摘要】影响混凝土梁抗剪机理的因素有很多, 其中包括剪跨比、混凝土强度、水平钢筋屈服强度和竖向钢筋屈服强度. 对于混凝土构件的抗剪机理的研究是一个复杂的过程, 因此, 混凝土构件的抗剪机理是国内外工程领域非常关注的一个问题. 本文分别介绍了国内外对混凝土构件抗剪性能研究的主要成果, 并对今后拟开展的研究工作提出了建议.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2016(042)001【总页数】2页(P28-29)【关键词】混凝土梁;抗剪性能;影响因素【作者】刘君阳;闫亚汐;栾力文【作者单位】华北理工大学轻工学院, 河北唐山 063000;华北理工大学轻工学院, 河北唐山 063000;华北理工大学轻工学院, 河北唐山 063000【正文语种】中文【中图分类】TU375.1混凝土构件的抗剪是钢筋混凝土结构诸多重要问题中的经典问题之一。

在钢筋混凝土结构设计中要求尽可能避免构件发生脆性破坏。

典型的脆性破坏是构件的剪切破坏。

为了避免构件发生剪切破坏,就需要研究构件发生剪切破坏的机理,再采取针对性的措施。

目前国内外针对集中荷载作用下混凝土梁的抗剪性能已经进行了大量的试验研究。

本文对钢筋混凝土梁的抗剪性能进行了总结和分析,以期对今后开展研究和工程应用具有一定的参考价值。

如图1所示[1],钢筋混凝土梁的抗剪承载力是由混凝土和钢筋共同承担的,图中VCZ、Va、Vs、Vd分别表示受压区未开裂混凝土梁的抗剪贡献、骨料咬合作用、腹筋抗剪作用和纵筋的销栓作用,VC表示这些项抗剪作用之和。

影响混凝土梁抗剪机理的因素有很多。

下面分别从混凝土强度、剪跨比、水平腹筋和竖向腹筋对钢筋混凝土梁的抗剪性能的影响做简要介绍。

混凝土强度对抗剪强度有直接的影响,这一点是显而易见的,因为剪切破坏是由于混凝土达到极限强度而发生的,所以混凝土强度越高,抗剪强度就越高,而且对于普通混凝土构件来说,一般认为抗剪强度与混凝土强度是呈线性关系的。

FRP筋混凝土梁弯、剪性能研究现状浅析

FRP筋混凝土梁弯、剪性能研究现状浅析

F R P 筋混 凝土 构件 弯 曲性 能的影 响。研 究表 明,
F R P筋 的配 筋率 和混 凝土抗 压 强度对 裂缝 间距 和裂
缝 宽度 影 响 不 大 。T o u t a n j i H A等 研 究 了 G F R P
筋被应用在混凝土结构 中, 成为解决钢 筋腐蚀 问题 的新途径
在混凝土结构中使用 F R P材料 , 已经成为一个 重要 的研 究 领域 和新 兴产 业 , 也 已 成 为世 界 范 围 内
的 热点研 究课 题 。近 年 来 , F R P筋 ( F i b e r R e i n f o r c e d P o l y m e r R e b a r ) 作为 普通 钢筋 的替 代材 料 , 被越 来 越 多地 用 于混凝 土 结 构 , F R P筋混 凝 土结 构 已成 为 高 耐久 性结 构 的 主要 研 究 方 向 之 一 。本 文 对 F R P筋 混凝 土梁 受 弯 、 受 剪 性 能 的 国 内外 研 究 现 状 进 行 了
成 大量 的安 全事 故或 隐患 。解 决 上述 问题 的方 法之

高丹盈等 对 6 2 根F R P加筋混凝土梁进行 了 弯曲试验研究 , 分析 了 F R P筋类 型、 配筋率对裂缝 间距 、 宽 度、 梁 的 变 形 以 及 承 载 力 的 影 响。 薛 伟
辰 对 F R P加 筋 混凝 土 梁 和 有粘 结 预 应 力 F R P加 筋混 凝土 梁 的 受 力 过 程 、 正截 面强度、 最 大 裂 缝 宽
分预应力混凝土梁 与全预应力梁、 非预应力梁受弯

基金项 目: 江西省 自然 科学基金 项 目( 2 0 1 2 2 B A B 2 1 6 0 0 4 , 2 0 1 2 2 B A B 2 1 2 0 1 0 ) ; 东华理 工大学 硕博启 动基金项 目( D H B K 1 0 1 7 ,

钢筋混凝土梁的抗剪性能试验研究

钢筋混凝土梁的抗剪性能试验研究

钢筋混凝土梁的抗剪性能试验研究一、研究背景钢筋混凝土结构是现代建筑中广泛采用的一种结构形式。

在钢筋混凝土结构中,梁扮演着承载荷载的重要角色。

梁在荷载作用下受力,其中抗剪性能是影响梁承载力的主要因素之一。

因此,研究钢筋混凝土梁的抗剪性能对于保证建筑结构的安全性具有重要意义。

二、研究目的本研究的目的是通过试验研究,探究不同参数对钢筋混凝土梁抗剪性能的影响,为钢筋混凝土结构设计提供理论依据。

三、研究方法本研究采用试验研究的方法,通过制作不同参数的钢筋混凝土梁,对其抗剪性能进行测试,并分析其受力特点和破坏模式。

四、试验设计1.试验样品制作本次试验制作的钢筋混凝土梁为T型梁,其截面尺寸为200mm×300mm,长度为1000mm。

在制作过程中,使用混凝土强度等级为C30、钢筋品种为HRB400的材料。

2.试验参数设置本次试验设置了以下参数:(1)纵向钢筋直径:10mm、12mm、14mm(2)箍筋间距:100mm、150mm、200mm(3)箍筋直径:6mm、8mm、10mm设置以上参数的目的是探究不同参数对钢筋混凝土梁抗剪性能的影响。

3.试验方法本次试验采用四点弯曲试验法,按照GB/T50081-2002《混凝土结构设计规范》的要求进行。

试验过程中记录梁的位移、载荷等数据,以便后续分析。

五、试验结果分析1.梁的受力特点试验结果显示,随着纵向钢筋直径的增加,梁的承载力逐渐增加;随着箍筋间距的增加,梁的承载力逐渐降低;随着箍筋直径的增加,梁的承载力逐渐增加。

2.梁的破坏模式试验结果显示,在大多数样品中,梁的破坏模式为剪切破坏。

在一些样品中,还出现了箍筋断裂和钢筋拉断等破坏形式。

六、结论本次试验研究了不同参数对钢筋混凝土梁抗剪性能的影响,并得出以下结论:(1)随着纵向钢筋直径的增加,梁的承载力逐渐增加;(2)随着箍筋间距的增加,梁的承载力逐渐降低;(3)随着箍筋直径的增加,梁的承载力逐渐增加;(4)大多数样品中,梁的破坏模式为剪切破坏,还出现了箍筋断裂和钢筋拉断等破坏形式。

热力耦合作用下钢筋混凝土梁抗剪性能试验研究

热力耦合作用下钢筋混凝土梁抗剪性能试验研究
Experimental study on shear bearing capacity of reinforced concrete beams under thermodynamic coupling
Fu Chuanguo1ꎬ∗ꎬSong Yamin2ꎬYin Ankang1ꎬet al.
(1.School of Civil Engineeringꎬ Shandong Jianzhu Universityꎬ Jinan 250101ꎬ Chinaꎻ 2. School of Civil Engineeringꎬ Southeast Universityꎬ Nanjing 210096ꎬ China)
第 33 卷 第 5 期
山东建筑大学学报
Vol.33 No.5来自 2018 年 10 月
JOURNAL OF SHANDONG JIANZHU UNIVERSITY
Oct. 2018
DOI:10.12077 / sdjz.2018.05.001
热力耦合作用下钢筋混凝土梁抗剪性能试验研究
傅传国1ꎬ∗ꎬ宋亚敏2ꎬ尹安康1ꎬ 梁书亭2ꎬ闫凯1
(1.山东建筑大学 土木工程学院ꎬ山东 济南 250101ꎻ2.东南大学 土木工程学院ꎬ江苏 南京 210096)
摘要:建筑物火灾高温将严重劣化钢筋混凝土结构斜截面的承载性能ꎬ加强受火灾高温作用影响的钢筋混凝土 结构斜截面承载性能的研究具有重要的理论和现实意义ꎮ 文章按照“强弯弱剪”原则设计制作了 8 根足尺钢筋 混凝土简支梁试件ꎬ其中 3 根进行了常温下承载力静载试验ꎬ并借助大型火灾模拟试验系统ꎬ对另外 5 根试件 进行了热力耦合作用下的耐火极限试验ꎮ 结果表明:设计的简支梁试件在常温静载试验中呈现明显的剪切破 坏形态ꎬ但在火灾高温及恒载耦合作用下达到耐火极限时ꎬ其破坏形态既可能呈现剪切破坏形态ꎬ也可能呈现 受弯破坏形态ꎻ在热力耦合作用下ꎬ有腹筋钢筋混凝土简支梁的加载剪跨比越大ꎬ其实测耐火极限越小ꎬ而加载 荷载比越大ꎬ实测有腹筋钢筋混凝土简支梁的耐火极限越小ꎻ钢筋混凝土简支梁试件在热力耦合作用下邻近耐 火极限时ꎬ其竖向变形速率快速增加ꎬ达到耐火极限时的破坏具有突然性ꎮ 关键词:火灾ꎻ钢筋混凝土ꎻ简支梁ꎻ抗剪承载力ꎻ耐火极限 中图分类号:TU 375 文献标识码:A 文章编号:1673-7644(2018)05-0001-10

钢筋混凝土梁受剪承载力可靠度分析_袁健

钢筋混凝土梁受剪承载力可靠度分析_袁健
[9 ] 《混凝土结 构 设 计 规 范 》 ( 简 称“10 版 混 凝 土 规 ) 中将钢筋混凝土 梁 受 剪 承 载 力 计 算 公 式 的 箍 范”
2
受剪试验数据统计
在进行钢筋混凝土梁受剪试验数据统计时 , 兼
顾以下两方面 : 一方面, 我国规范体系中 , 钢筋混凝 土浅梁 ( 跨高比 l0 / h ≥ 5. 0 ) 的受剪承载力计算公式 不同 于 深 受 弯 构 件 ( l0 / h < 5. 0 ) 的 ; 另 一 方 面, Kani[10]基于无腹筋梁剪切破坏机理与剪跨比的相关 “剪切破坏谷 ” 变化情况 , 提出了 的概念 , 并将其谷底 对应的剪跨比 λ = 2. 5 视为短梁 ( short beams ) 和浅 ASCE Committee 梁 ( slender beams ) 的 分 界 点; ACI426[11]中也将 λ ≥ 2. 5 的受弯构件定义为浅梁 。 I 形等截面或其他支承形式梁的试 考虑到 T 形、 验数据相对较少 , 若与矩形截面简支梁试验数据综 可能会因两者的精度差异而掩盖一些规律 , 合分析 , 故文中 仅 研 究 钢 筋 混 凝 土 矩 形 截 面 简 支 梁 。 分 析 时, 取支座截面为控制截面 , 并考虑梁的自质量 。 因 梁自质量所产生的剪力 V g , 其计算式为 V g = 0. 5 l0 Aγ
Reliability analysis of shear capacity of reinforced concrete beams
2 YUAN Jian1 , ,YI Weijian1 ( 1. College of Civil Engineering,Hunan University,Changsha 410082 ,China; 2. College of Civil Engineering,Central South University of Forestry and Technology,Changsha 410004 , China)

钢筋混凝土梁受剪性能试验研究

钢筋混凝土梁受剪性能试验研究

钢筋混凝土梁受剪性能试验研究一、研究背景钢筋混凝土梁是建筑和桥梁中最常见的结构形式之一。

在使用过程中,由于荷载作用或其他原因,梁的受力状态会发生变化,因此需要研究梁的力学性能。

在梁的受力状态中,剪力是一个非常重要的因素。

剪力的作用会对梁的承载力和变形性能产生影响。

因此,钢筋混凝土梁的剪性能试验研究非常重要。

二、研究目的本研究旨在通过试验研究,探究钢筋混凝土梁在剪力作用下的性能,并分析其影响因素。

具体研究目的如下:1.研究不同梁的尺寸、配筋方案、混凝土强度等因素对剪力性能的影响;2.通过试验得到梁的破坏形态和力学参数,分析其破坏机理;3.为钢筋混凝土梁的设计和应用提供参考。

三、研究方法本研究采用试验方法进行研究。

具体步骤如下:1.设计不同尺寸、配筋方案、混凝土强度的钢筋混凝土梁;2.制作钢筋混凝土梁,并进行预应力处理;3.在试验机上进行剪力试验,记录力学参数和破坏形态;4.分析试验结果,探究不同因素对剪力性能的影响。

四、试验设计1.试验材料本试验采用的混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB335级别。

试验所需的材料清单如下:混凝土:水泥、砂、碎石、水;钢筋:HRB335级别的钢筋;预应力钢筋:HRB1860级别的钢筋。

2.试验装置本试验采用的试验机为万能试验机,最大承载力为1000kN。

试验过程中,采用的加载速率为0.5mm/min。

3.试验样品本试验设计了4组样品,每组样品各3个,共计12个样品。

各组样品的尺寸和配筋方案如下:组别尺寸(mm)配筋方案1 150×150×1200 6Φ122 200×200×1600 8Φ163 250×250×2000 10Φ204 300×300×2400 12Φ22在制作样品时,根据设计方案进行钢筋布置和混凝土浇筑,制作完成后需要进行预应力处理。

五、试验结果1.试验数据通过试验,得到了每组样品的力学参数和破坏形态。

高强混凝土预应力管桩抗剪承载力的数值模拟

高强混凝土预应力管桩抗剪承载力的数值模拟

高强混凝土预应力管桩抗剪承载力的数值模拟
尹新生;王诗朦
【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2018(040)001
【摘要】随着工程技术的发展,超高强混凝土在工程中的应用越来越广泛.然而超高强混凝土预应力管桩在国内的应用仍是空白.该文利用大型通用有限元软件ABAQUS对高强混凝土预应力管桩的抗剪承载力进行了深入的研究,并系统地研究了剪跨比和混凝土强度对预应力管桩抗剪承载力的影响.结果表明,剪跨比对抗剪承载力影响较大,提高混凝土强度可以提高管桩的抗剪承载力.
【总页数】3页(P127-129)
【作者】尹新生;王诗朦
【作者单位】吉林建筑大学土木工程学院,长春130118;吉林建筑大学土木工程学院,长春130118
【正文语种】中文
【中图分类】TU52
【相关文献】
1.基于试验数据的高强混凝土梁抗剪承载力计算方法Ⅰ.无腹筋梁 [J], 黄靓;郑钟国;鲁懿虬;李叶;包堂堂
2.基于试验数据的高强混凝土梁抗剪承载力计算方法Ⅱ.有腹筋梁 [J], 黄靓;郑钟国;鲁懿虬;李叶;包堂堂
3.玄武岩纤维自密实高强混凝土梁抗剪承载力研究初探 [J], 卢国寒
4.基于JC验算点法的钢骨超高强混凝土框架节点抗剪承载力可靠度分析 [J], 常智慧;闫长旺;贾金青;刘曙光;段连均
5.型钢高强混凝土短柱的抗剪机理与抗剪承载力 [J], 李俊华;王新堂;薛建阳;赵鸿铁
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水工结构高强钢筋混凝土梁受剪性能试验研究袁凤娟
发表时间:2018-09-06T15:08:11.190Z 来源:《防护工程》2018年第9期作者:袁凤娟
[导读] 由于高强钢筋具有强度高、延性好、社会经济效益显著等一系列优点,在混凝土结构中得到了广泛的使用。

本文对水工结构高强钢筋混凝土梁受剪性能的试验进行了探讨。

袁凤娟
安徽省阜阳市水利规划设计院安徽阜阳 236000
摘要:由于高强钢筋具有强度高、延性好、社会经济效益显著等一系列优点,在混凝土结构中得到了广泛的使用。

本文对水工结构高强钢筋混凝土梁受剪性能的试验进行了探讨。

关键词:水工结构;高强钢筋;受剪性能
建筑业作为资源消耗量较大行业之一,要实现可持续发展,必须调整建筑材料消耗结构,大力推广应用高强钢筋和高强混凝土,以提高材料利用率,走节约型发展道路。

另外,混凝土梁的受剪性能研究是混凝土结构基本理论中的一个经典课题,因其破坏机理复杂,影响因素众多而备受学者的关注。

一、试验研究方案
1、试验构件设计。

本文进行了14根主尺混凝土梁的受剪试验。

在构件的设计中,以混凝土强度、剪跨比、配箍率等为变化参数。

其中13根矩形梁,1根T形梁;13根矩形梁中,12根为简支梁,1根为悬臂梁。

构件混凝土采用现场配比浇筑,每个试件预留标准尺寸试块3组,与构件在同一环境条件下养护,选取不同直径钢筋中间部分进行拉伸试验,测定其力学性能。

2、试验数据采集及现象观测。

根据试验构件的设计参数,初步计算受剪极限承载力。

根据《混凝土结构试验方法标准》规定,按10%-15%极限承载力的原则分级加载。

在接近斜向开裂和极限承载力阶段时,每级按5%极限承载力加载,构件及试验设备就位后进行预加载试验,检测应变计、压力机等仪器设备的工作性能。

每级荷载加载过程中,保持缓慢均匀施加,达到预设荷载值,保持稳定30min后开始采样,试验构件在剪跨区依据剪跨比不同,四面对称粘贴3-5组电阻应变计,用来采集剪跨区斜裂缝可能出现位置处的箍筋应变。

在剪跨区纵筋对应位置粘贴应变计,用来测量纵筋应变,钢筋应变计采用防水胶粘贴,并采用环氧树脂包裹。

强度满足要求后采用万用表对应变计进行检测,满足要求后浇注混凝土,为防止混凝土涨模,在构件表面设置3道方木,并设置4道横向支撑。

此外,钢筋的绑扎、模板的加工及混凝土浇筑由施工企业现场完成,同时为获得混凝土应变数据,在相应剪跨区中间位置粘贴5组混凝土应变计,外涂防水胶,试验采用DH3815N型应变测试数据采集仪进行数据采集。

为准确观测裂缝的开展过程及采集每级荷载下的裂缝宽度,试验前首先对浇筑好的构件表面进行光滑平整处理,然后用纯石灰水溶液均匀涂刷在结构表面,待构件充分干燥后在表面画出50㎜方格栅。

同时,为防止吊装,定位过程中造成构件的破损及传感器的破坏,构件表面采用帆布包裹。

在试验过程中,为准确及时地反映裂缝包括垂直裂缝的出现及开展过程,在4个斜截面及2个跨中截面采用放大镜实时观测,在白色方格栅表面紧邻裂缝边缘标示其走向并记录荷载值,每级荷载持续时间为30min。

待荷载稳定后,采用裂缝测宽仪测定构件的裂缝宽度,并将裂缝开展过程宽度及对应荷载值描绘记录于坐标纸上。

对试验梁挠度的测量,采用3个布置在构件两端及跨中的百分表来完成。

二、试验结果
1、构件箍筋应力及裂缝扩展规律。

在构件斜向开裂前,构件变形较小,此时外部荷载较小,构件仅在纯弯段出现若干条垂直裂缝,且裂缝的宽度和高度均较小。

随着荷载的增加,垂直裂缝的高度有所增加,但宽度始终较小。

同时,斜向开裂前,箍筋尚未承担剪力,应变值小,有些甚至处于受压状态,此时构件的剪力主要由混凝土来承担。

根据试验观察可得到,当外荷载增加到大约为20%-30%极限荷载时,斜裂缝以一种非常突然的方式在剪跨区段内出现,并具有较大的延伸长度,如图1所示。

其延伸长度最小的构件BS-8为72㎜,延伸长度最大的构件BS-9为146㎜。

但斜裂缝刚出现时宽度并不大,约为0.02-0.04㎜,仅构件BS-1、BS-8、BS-10超过0.05㎜,而初始斜裂缝倾斜角度在30°-60°之间。

图1
由试验观测可知,试件BS-3的斜向开裂荷载Pcr为170KN。

通过观测构件BS-3在外荷载区间所对应的箍筋应变可发现,试验梁的箍筋应力突然增加,呈现出一个明显的转折点,且由该转折点以后,箍筋应变逐渐增大。

由此可见,斜裂缝出现后,开裂前由混凝土承担的剪应力转由箍筋承担,但通过整体对比可发现,斜裂缝刚出现时的箍筋应力虽发生突变,但幅值并不大,并且其增长速度要低于进入斜裂缝扩展阶段后箍筋应力的增长速度。

随着荷载的增大,构件进入斜裂缝稳定扩展阶段,构件挠度不断增加,新的斜裂缝也陆续出现,加载到接近极限荷载时,构件出现异常响动,斜裂缝快速向两端延伸,构件整体变形明显,所施加荷载无法稳定,有快速下降的趋势,最终构件上部剪压区混凝土表面开始逐渐脱落,荷载继续保持下降趋势,最终构件上部剪压区混凝土被压碎,构件破坏。

与配置HRB400钢筋的试验梁BS-13对比可知,配置HRBF500高强箍筋的混凝土梁受剪特征与其基本相同。

2、正常使用极限状态分析。

通过分析发现,水工规范是通过对抗剪强度的控制来实现对斜裂缝宽度的限制,而配置HRBF500钢筋后,钢筋强度得到很大提高,但由于钢筋用量的大幅减少,其在正常使用阶段的应力必然提高。

针对水工建筑物,配置高强箍筋的构件能否满足正常使用阶段斜裂缝宽度限值的要求,HRBF500钢筋如何取最优设计值,对正常使用阶段的关键问题,本文依据所得试验数据,进行了
分析。

依据规范规定,正常使用极限状态验算应按标准组合进行,取标准组合下荷载综合分项系数的平均值y为1.1。

依据钢筋材料分项系数取值范围,分别取HRBF500高强钢筋设计值为360MPa、380MPa、420MPa、435MPa、450MPa。

依据规范规定公式,分别求得剪力设计值Vs,并由已知荷载综合分项系数,推得钢筋取不同设计值时正常使用阶段的组合剪力Vz。

同时在试验过程中,采集每个构件斜裂缝宽度为0.2㎜时对应的荷载值,并将其换算成剪力值V0.2。

将两者进行对比,从而判断钢筋设计值是否满足正常使用阶段的要求。

由计算结果可知,HRBF500钢筋设计值分别取为360MPa、380MPa、420MPa、435MPa、450MPa与试验采集到的斜裂缝宽度为0.2㎜的剪力值V0.2的比值Vz/V0.2均小于1,各构件所得对比数据中Vz/V0.2最大值为0.961,最小值为0.558。

另外,不同设计值对应的Vz/V0.2平均值不同,而且变异系数较小,均小于0.1。

由此可知,在短期荷载作用下,构件能满足正常使用极限状态斜裂缝宽度限值的要求,且具有一定的安全余量。

由于钢筋混凝土构件设计使用年限较长,因此,荷载长期作用是一个影响裂缝开展的重要因素。

尤其对水工结构而言,一般处于室外环境,构件在荷载的长期作用下,钢筋能否满足正常使用阶段的要求也是不容忽视的问题。

通过对配置HRB400钢筋的构件BS-13的反算结果分析可知,其长期荷载影响系数C<1.3。

取其上限值,长期荷载影响系数C=1.3,从而可得在长期荷载作用下剪力值VL=C·Vz。

根据计算结果可知,箍筋设计强度为420MPa、435MPa、450MPa时,比值VL/V0.2大于1的构件分别为6根、8根、8根,均已超过测试构件数的1/2,比值VL/V0.2的平均值分别为1.009、1.031、1.052,均已大于1。

而箍筋设计强度为360MPa、380MPa时,比值VL/V0.2大于1的构件分别为1根、3根,比值VL/V0.2的平均值分别为0.923、0.952,变异系数均小于0.1。

由此可见,5种不同设计强度中,当箍筋设计强度取为360MPa、380MPa时,能满足正常使用极限状态的要求,但对单个构件而言,箍筋设计强度为380MPa时的VL/V0.2比值超过限值的单个构件相对较多。

因此,考虑到水工结构的其他不利影响因素,以及足够的安全余量等因素。

HRBF500钢筋在水工钢筋混凝土中的抗拉强度设计值取为360MPa时,能满足正常使用极限状态要求。

三、结语
近年来,随着我国经济持续高速增长,建筑业作为我国国民经济支柱产业之一也得到了长足发展。

目前,由于我国建筑主要为钢筋混凝土结构形式,因此随着建筑业的发展,钢筋和混凝土的消耗量也在逐年递增。

参考文献:
[1]孙永成.HRB500钢筋混凝土受剪承载力分析[J].自然灾害学报,2015.
[2]耿树江.HRBF500钢筋混凝土柱的受压试验研究[J].工程力学,2015.
[3]丁琼迪.高强箍筋混凝土梁受剪性能研究[D].安徽工业大学硕士学位论文,2014.。

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