钢筋混凝土梁斜截面受剪实验
钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算方法研究的开题报告
钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算方法研究的开题报告一、研究背景及意义钢筋混凝土结构在建筑领域中应用广泛，是建筑结构中最为常见的结构之一。
而钢筋混凝土梁作为钢筋混凝土结构中的主体构件，其受剪承载能力直接关系到结构的安全性和可靠性，对其进行深入研究具有重要意义。
当前，国内外对于钢筋混凝土梁受剪承载力计算方法的研究已趋成熟，但是对于斜截面受剪承载力计算方法的研究比较少，其研究成果均以理论模型和计算公式为主，缺乏实验验证和应用实践方面的设计规范，因此，本研究旨在探究钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算方法，为工程应用提供理论依据。
二、研究内容本研究主要针对钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算方法进行探究，具体包括以下几个方面的内容：1. 文献综述：梁受剪承载力计算方法研究历程的回顾，目前研究的主要问题和存在的不足。
2. 研究方法：通过建立梁斜截面受剪承载力计算模型，探讨不同受力条件下的受剪承载力计算方法，并结合实验结果进行验证。
3. 参数分析：基于模型的分析，研究梁斜截面受剪承载力的影响因素，包括梁截面几何形状、纵向钢筋配筋、箍筋配筋等。
4. 应用展望：将研究成果应用于实际工程中，针对不同工程条件下梁斜截面受剪承载力的计算提供科学、准确、可靠的设计方法和技术指导。
三、研究方案及进度安排1. 文献综述（1个月）：回顾梁受剪承载力计算方法的发展历程，梳理梁斜截面受剪承载力计算研究的进展和存在的问题。
2. 研究方法（2个月）：利用理论分析和数值模拟相结合的方法，建立钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算模型，并结合实验验证。
3. 参数分析（3个月）：对梁截面几何形状、纵向钢筋配筋、箍筋配筋等影响因素进行研究，并分析其对梁斜截面受剪承载力的影响。
4. 应用展望（1个月）：将研究成果应用到实际工程中，针对不同工程条件下梁斜截面受剪承载力的计算提供科学、准确、可靠的设计方法和技术指导。
四、预期研究成果本研究将在理论模型、计算公式和实验验证方面探讨钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算方法，分析梁截面几何形状、纵向钢筋配筋、箍筋配筋等对梁斜截面受剪承载力的影响，得出科学、准确、可靠的设计方法和技术指导，为相关工程实践提供理论依据。
《混凝土结构设计原理》第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力
斜拉破坏则是由于梁内配置的腹筋数量过少而引起的，因 此用配置一定数量的箍筋和保证必要的箍筋间距来防止这种破 坏的发生；
对于常见的剪压破坏，通过受剪承载力计算给予保证。
《混凝土结构设计规范》的受剪承载力计算公式就是依据剪 压破坏特征建立的。
5.3.1 计算原则
采用半理论半经验方法建立受剪承载力计算公式
F
5.2.2 有腹筋简支梁的受剪性能
梁沿斜截面破坏的主要形态
剪压破坏的特点
弯剪段下边缘先出现初始垂直 裂缝；
F
随着荷载的增加，这些初始垂直 裂缝将大体上沿着主压应力轨迹 向集中荷载作用点延伸；
临界斜裂缝
在几条斜裂缝中会形成一条主要的斜裂缝，这一斜裂缝被称为临界 斜裂缝; 最后，与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度，斜裂缝宽度增 大，导致剩余截面减小，剪压区混凝土在剪压复合应力作用下达到混 凝土复合受力强度而破坏，梁丧失受剪承载力。
斜裂缝的形成
矩形截面梁
P
P
弯剪斜裂缝
垂直裂缝
P
Ｉ字形截面梁
P
主拉应力超过混 凝土的抗拉强度时， 将出现斜裂缝。 弯剪区段截面下 边缘的主拉应力仍为 水平，在这些区段一 般先出现垂直裂缝， 随着荷载的增大，垂 直裂缝将斜向发展， 形成弯剪斜裂缝。
腹剪斜裂缝
由于腹板很薄，且该处剪应力较大，故斜裂缝首 先在梁腹部中和轴附近出现，随后向梁底和梁顶斜 向发展，这种斜裂缝称为腹剪斜裂缝。
ＶC
斜截面的受剪承载力的组成
s Ｖa
Vd
DC
Vu = Vc + Vsv + Vsb + Vd + Va
《混凝土结构设计原理》实验
《混凝土结构设计原理》实验指导书及报告书专业班级：姓名：学号:实验成绩：土木建筑工程学院结构实验室2017年11月实验一钢筋混凝土单筋矩形梁正截面受弯承载力试验一、试验目的1、观察适筋梁的破坏过程(裂缝出现及开展，挠度变化及破坏特征)。
2、观察适筋梁纯弯段在使用阶段的裂缝宽度及裂缝间距。
3、验证平截面假定。
4、初步了解正截面科学研究的基本方法。
二、试件设计为了确保梁正截面受弯破坏，试件的剪弯区段配置足够数量箍筋。
纵筋端部锚固也足够可靠。
图1－1和表1－1给出了L－1(适筋梁)的配筋详图及截面参数。
设计时，砼采用C30，架立钢筋HPB300级钢筋，纵向受力筋HRB400级钢筋。
表1－1 实验梁参数图1－1 配筋详图三、试件制作试件采用干硬性砼，振捣器振捣，蒸气养护或自然养护28天，制作试件同时预留砼立方体试块(150mm×150mm×150mm)和纵向受力钢筋试件以测得砼和钢筋的实际强度，所用钢筋不得冷拉。
表1－2 材料强度四、加荷装置采用三等分点加荷，梁中部为纯弯区段，见图1－2。
图1－2 加载装置示意图五、仪表安装1、百分表(φ1～φ3)用来测定梁的挠度，其中φ1、φ2用来测定支座沉降。
123f ()2φφφ＋挠度＝－2、用应变片来测定纵向应变以验证平截面假定。
3、分配梁应与试件在同一平面内，并对中。
4、通过加载系统电脑直接显示所加荷载。
六、安全措施及注意事项为了得到准确可靠的试验数据以及保证试验过程中人和仪器仪表的安全，应做到：1、试验区域必需清洁整齐。
2、加荷系统稳定可靠。
3、为了防止仪表损坏，在安装时应轻拿轻放，用力要适当，并绑好安全绳。
4、在试验中不能够触动仪表，以免影响读数。
5、试验梁下设安全垫块以免梁破坏时伤害操作人员和破坏仪表。
6、试验过程中为避免人员伤害，不得在试件破坏阶段离试件过近（尤其不能在试件底面观察）。
七、加荷制度1、荷载分级不宜超过计算破坏荷载的10％，构件开裂前每级荷载宜取计算破坏荷载的10％，超过计算破坏荷载的90%后，取5％。
斜截面受剪承载力计算步骤
第5章
6. 斜截面承载力计算步骤
⑴ 确定计算截面及其剪力设计值；
⑵ 验算截面尺寸是否足够； ⑶ 验算是否可以按构造配筋； ⑷ 当不能按构造配箍筋时，计算腹筋用量； ⑸ 验算箍筋间距、直径和最小配箍率是否
满足要求。
混凝土结构设计原理
第5章
截面设计：
一般：V
0.7
ft bh0
fyv
解：本例采用C30混凝土，取
as 35mm , h0 h as 550mm 35mm 515mm （1）复核截面的确定和剪力设计值计算
Asv s
h0
0.8 fy Asb sin
特殊：V
1.75
1
ftbh0
f yv
Asv s
h0
0.8 fy Asb
sin
已知 ：b、 h0、 V 、 f c、 f t、 f yv、 f y、 、
求：
Asv s
、Asb
未知数：Asv、Asb、s
混凝土结构设计原理
第5章
例5-1 某宿舍钢筋混凝土矩形截面简支梁，设计使用年限为 50年，环境类别为一类，两端支承在砖墙上，净跨度ln 3660mm 截面尺寸b h 200mm 500mm 。该梁承受均布荷载，其中恒荷 载标准值gk 25kN/m（包括自重），荷载分项系数G 1.2，活 荷载qk 38kN/m ，荷载分项系数Q 1.4 ；混凝土强度等级为 C20；箍筋为HPB300级钢筋，按正截面受弯承载力计算； 已选配HRB335级钢筋为纵向受力钢筋。试根据斜截面受剪 承载力要求确定腹筋。 g q
99
kN
< Vcs
混凝土结构设计原理
第5章
故不需要第二排弯起钢筋。其配筋图如下图(b)所示
混凝土结构设计原理_实验指导书
混凝土结构设计原理实验指导书实验一、梁正截面受弯破坏实验一、实验目的1．了解钢筋混凝土梁正截面受弯破坏过程及破坏形态，观察裂缝的开展情况；2．通过测定混凝土梁侧面应变大小，验证平截面假定，同时测定梁在各级荷载作用下跨中挠度变形值；3．测定钢筋混凝土梁的开裂荷载、极限承载力，验证受弯构件正截面的承载力计算公式。
二、实验装置图1为本课程进行梁受弯性能实验采用的加载装置，加载设备为手动千斤顶。
采用两点集中力加载，在跨中形成纯弯段，由千斤顶及反力梁施加压力，分配梁分配荷载，压力传感器测定荷载值。
梁受弯性能实验，取L=1400mm，a=50mm，b=450mm，c=400 mm。
1—试验梁；2—滚动铰支座；3—固定铰支座；4—支墩；5—分配梁滚动铰支座；6—分配梁滚动铰支座；7—集中力下的垫板；8—分配梁；9—反力梁及龙门架；10—千斤顶；图1 梁受弯实验装置图（a）加载简图（kN）（b）弯矩图（kNm）（c）剪力图（kN）图2 梁受弯试验加载和内力简图三、试件设计（1）试件设计的依据根据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度b ξ的比较可以判断出受弯构件的类型：当b ξξ≤时，为适筋梁；当b ξξ>时，为超筋梁。
界限受压区相对高度b ξ可按下式计算：b y s0.810.0033f E ξ=+(1-1)其中在进行受弯试件梁设计时，y f 、s E 分别取《混凝土结构设计规范》规定的钢筋受拉强度标准值和弹性模量；进行受弯试件梁加载设计时，y f 、s E 分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量。
对于少筋梁，设计试件配筋时，需要控制梁受拉钢筋配筋率ρ不大于适筋构件的最小配筋率min ρ，其中min ρ可按下式计算。
tmin y0.45f f ρ= (1-2) （2）试件的主要参数①试件尺寸（矩形截面）：b ×h ×l ＝120×200×1400mm ； ②混凝土强度等级：C20；③纵向受拉钢筋的种类：HRB335（适筋梁和超筋梁），HPB300（少筋梁）； ④箍筋的种类：HPB300（纯弯段无箍筋）； ⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm ； ⑥试件的配筋情况见图3和表1。
建筑结构钢筋混凝土梁的斜截面受剪破坏实验
建筑结构钢筋混凝土梁的斜截面受剪破坏实验下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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钢筋混凝土斜截面受剪实验报告
地方的混凝土开始出现裂缝。在开裂截面，内力重新分布，开裂的混凝土一下子把原来承担绝大部 分拉力交给受拉钢筋，使钢筋应力突然增加很多，故裂缝一出现就有一定的宽度，此时受压区混凝 土也开始表现出一定的塑性，应力图形开始呈现平缓的曲线。此时钢筋的应力应变突然增加很多， 曲率急剧增大，受压区高度也急剧下降，在挠度——荷载曲线上表现为有一个表示挠度突然增大的 转折。内力重分布完成后，荷载继续增加时，钢筋承担了绝大部分拉应力，应变增量与荷载增量呈 一定的线性关系，变现为梁的抗弯刚度与开裂瞬间相比又有所上升，挠度与荷载曲线成一定的线性 关系。随着荷载的增加，钢筋应力应变不断增大，直至最后达到屈服前的临界状态。 钢筋屈服至受压区混凝土达到峰值应力阶段：此阶段初应力只要增加一点，钢筋便即屈服。一旦屈 服，理论上可看做钢筋应力不再增大，截面承载力已接近破坏荷载，在梁内钢筋屈服的部位开始形 成塑性铰，但是混凝土受压区边缘应力还未达到峰值应力。随着荷载的少许增加，裂缝继续向上开 展，混凝土受压区高度降低，中和轴上移，内力臂增大，使得承载力会有所增大，但增大非常有限， 而由于裂缝的急剧开展和混凝土压应变的迅速增加，梁的抗弯刚度急剧降低，裂缝截面的曲率和梁 的挠度迅速增大，所以，我们可以看到受拉钢筋屈服后荷载——挠度曲线有一个明显的转折，以后 曲线就趋向平缓，像是步上了一个台阶一样。
《混凝土结构设计原理》实验报告
实验二 钢筋混凝土受弯构件斜截面试验
土木工程专业 10 级
3
班
姓名
学号
二零一零年十二月
仲恺农业工程学院城市建设学院
目
录
一、实验目的： · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2 二、实验设备： · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2 2.1 试件 2.2 实验仪器设备 三、实验成果与分析，包括原始数据、实验结果数据与曲线、根据实验数据绘制曲线· · · · ·3 3.1 实验简图 2 3.1.1 实验简图 3.1.2 斜拉破坏-配筋截面 3.1.3 剪压破坏-配筋截面 3.14 斜压破坏-配筋截面 3.2 斜拉破坏： · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·4 3.2.1 计算的开裂剪力、极限剪力与模拟实验的数值对比，分析原因 3.2.2 绘出试验梁 p-f 变形曲线 3.2.3 绘制裂缝分布形态图 3.2.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理 3.3 剪压破坏： · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·6 3.231 计算的开裂剪力、极限剪力与模拟实验的数值对比，分析原因 3.3.2 绘出试验梁 p-f 变形曲线 3.3.3 绘制裂缝分布形态图 3.3.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理 3.3.5 简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响 3.4 斜压破坏： · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·9 3.4.1 计算的开裂剪力、极限剪力与模拟实验的数值对比，分析原因 3.4.2 绘出试验梁 p-f 变形曲线 3.4.3 绘制裂缝分布形态图 3.4.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理 3.3.5 简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响 四、实验结果讨论与实验小结。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·11
斜截面实验报告
一、实验目的1. 了解钢筋混凝土构件斜截面的受力特点及破坏形态。
2. 掌握斜截面受剪承载力的计算方法。
3. 分析影响斜截面受剪承载力的因素，如配筋率、混凝土强度、箍筋间距等。
4. 培养实验操作技能，提高对钢筋混凝土构件设计原理的认识。
二、实验原理钢筋混凝土构件在承受弯矩的同时，还会承受剪力作用。
斜截面受剪承载力是指构件在斜截面剪力作用下不发生破坏的最大剪力值。
斜截面受剪承载力主要由混凝土的抗剪能力和箍筋的抗拉能力共同提供。
斜截面受剪承载力计算公式如下：\[ V_{u} = \frac{1}{2} \beta \beta_{h} \cdot b \cdot h_{0} \cdot f_{ck} + \phi \cdot \sum_{i=1}^{n} \frac{A_{s,i} \cdot f_{y,i}}{h_{0}} \]式中：- \( V_{u} \) 为斜截面受剪承载力；- \(\beta\) 为截面剪压区影响系数；- \(\beta_{h}\) 为剪跨比影响系数；- \( b \) 为截面宽度；- \( h_{0} \) 为有效截面高度；- \( f_{ck} \) 为混凝土抗压强度标准值；- \(\phi\) 为抗剪强度折减系数；- \( A_{s,i} \) 为第 \( i \) 根箍筋的截面面积；- \( f_{y,i} \) 为第 \( i \) 根箍筋的抗拉强度标准值；- \( n \) 为箍筋根数。
三、实验设备1. 钢筋混凝土梁试验机2. 破坏试验装置3. 量角器4. 刻度尺5. 扭力计6. 传感器7. 计算机及数据采集系统四、实验步骤1. 准备实验梁，确保梁的尺寸、配筋和混凝土强度符合设计要求。
2. 将实验梁放置在试验机上，安装破坏试验装置。
3. 对实验梁进行加载，直至梁发生斜截面破坏。
4. 记录破坏时的荷载值、破坏形态及破坏位置。
5. 测量破坏截面尺寸、箍筋间距等参数。
6. 对实验数据进行整理和分析。
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钢筋混凝土梁斜截面受剪实验
（一）实验目的
1.了解钢筋混凝土梁受剪破坏的过程，加深理解箍筋在斜截面抗剪中的作用。
2.了解对钢筋混凝土结构进行试验研究的方法。
（二）实验记录
1、斜拉破坏：当剪跨比λ>3且箍筋配置过少，间距太大时，斜裂缝一旦出现，该裂缝往往成为临界斜裂缝，迅速向集中荷载作用点延伸，将梁沿斜裂缝劈成两部分，而导致梁的破坏斜拉破坏，实际上是混凝土被拉坏。
2、剪压破坏：当剪跨比1≤λ≤3且配筋量适当故金间距不大发生剪压破坏。
当斜裂缝中的某一条发展成为临界斜裂缝后，随着荷载的增加，斜裂缝向荷载作用点缓慢发展，剪压区高度逐渐减小，斜裂缝宽度变大，最后剪压区混凝土被压碎量，丧失承载能力。
3、斜压破坏：当剪跨比λ很小（一般λ≤1）时，发生斜压破坏。
首先在荷载作用点与支座间的梁腹部出现若干条平行的斜裂缝，随着荷载的增加量，梁腹被这些斜裂缝分割为斜向“短柱”，最后因
混凝土短柱被压碎而破坏。
（三）实验结果
1.整个斜拉破坏的过程急速而突然，破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载相当接近，破坏前梁的变形很小，且往往只有一条斜裂缝，斜拉破坏具有明显的脆性。
2.剪压破坏有一定的预兆，破坏时箍筋屈服，破坏荷载比出现裂缝时的荷载高，承载力随配箍筋配箍量的增大而增大，但与适筋梁的正截面破坏相比，剪压破坏仍属于脆性破坏。
3.发生斜压破坏时，破坏荷载很高，但变形很小，箍筋不会屈服，属于脆性破坏。
为什么出现正截面破坏?
受弯构件正截面破坏性质与其配置的纵向受拉钢筋的多少有关，当配筋率大小不同时，受弯构件正截面可能产生三种不同的破坏形式。
为什么出现斜截面破坏?
弯矩和剪力的共用作用。
1.当剪跨比较大，且箍筋配置过少，间距太大时的斜拉破坏。
2.当剪跨比适中及配骨量适当箍筋间距不大时的剪压破坏。
3.发生在剪跨比很小或腹版宽度很窄的T形梁或I型梁上的斜压破坏。