超高強(qiáng)混凝土梁抗剪設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、近20年來(lái)，高強(qiáng)度混凝土及高強(qiáng)度鋼筋的研究開(kāi)發(fā)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，特別是硅粉等混合材料的使用，使得圓柱體抗壓強(qiáng)度80MPa以上的超高強(qiáng)度混凝土的工程應(yīng)用成為可能。為了適應(yīng)工程需要，各鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范都對(duì)此進(jìn)行了相應(yīng)的修訂，然而，超高強(qiáng)混凝土與普通混凝土存在材料及力學(xué)性能上的差異，由于超高強(qiáng)度混凝土構(gòu)件試驗(yàn)數(shù)據(jù)的缺乏以及超高強(qiáng)度混凝土設(shè)計(jì)理論的不足，各設(shè)計(jì)規(guī)范一般仍然沿用普通強(qiáng)度RC構(gòu)件的設(shè)計(jì)模型，為了確保使用該種超高強(qiáng)度材料的安全度，使

2、用了比普通強(qiáng)度鋼筋混凝土構(gòu)件更大的安全系數(shù)或者是規(guī)定了材料強(qiáng)度的上限。
　　基于上述的原因，本論文針對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度80MPa以上的超高強(qiáng)度RC構(gòu)件實(shí)用化為目的，利用修正壓力場(chǎng)理論（MCFT），通過(guò)對(duì)收集的大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的再現(xiàn)分析，對(duì)此類RC梁的剪切計(jì)算方法進(jìn)行了研究，結(jié)合GB50020-2002的設(shè)計(jì)公式，提出了無(wú)腹筋超高強(qiáng)度RC梁的各參數(shù)修正。此外，探討了MCFT分析方法及各規(guī)范設(shè)計(jì)表達(dá)式對(duì)超高強(qiáng)度RC有腹筋梁的計(jì)算精度，為今后

3、完善對(duì)超高強(qiáng)度RC梁的設(shè)計(jì)模型提供了基礎(chǔ)。
　　本研究進(jìn)行的主要工作包含如下內(nèi)容：
　　1)研究了超高強(qiáng)度混凝土材料的力學(xué)性能，在此基礎(chǔ)上對(duì)修正壓力場(chǎng)理論模型(MCFT)適用于超高強(qiáng)度RC梁進(jìn)行了本構(gòu)關(guān)系、彈性模量及開(kāi)裂強(qiáng)度的修正，據(jù)此編制了剪切分析計(jì)算程序。
　　2)進(jìn)行了各規(guī)范剪切設(shè)計(jì)模型應(yīng)用于超高強(qiáng)RC梁的對(duì)比分析，依據(jù)斜拉破壞超高強(qiáng)度RC梁試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了單一因子對(duì)此類RC梁剪切強(qiáng)度的影響。在超高強(qiáng)度領(lǐng)域，隨著

4、混凝土抗壓強(qiáng)度的增加，剪切強(qiáng)度的增加趨于平緩；而尺寸效應(yīng)的影響有所增大。
　　3)實(shí)施了修正的MCFT計(jì)算模型對(duì)集中荷載作用下81根超高強(qiáng)RC梁的抗剪承載力計(jì)算，結(jié)果表明該方法不但能很好地再現(xiàn)超高強(qiáng)度RC梁的剪切試驗(yàn)結(jié)果，而且可以很好地描述剪切破壞全過(guò)程。
　　4)比較了各設(shè)計(jì)規(guī)范及MCFT分析方法的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的精度，探究混凝土強(qiáng)度、縱筋率及有效高度對(duì)抗剪承載力的影響。提出了適用于超高強(qiáng)度RC無(wú)腹筋梁的抗剪承載力計(jì)算