新型夹芯板斜截面承载力的理论分析

钢筋混凝土夹芯板(CS板)是一种新型的环保、节能型结构构件,在结构中不仅可用作围护结构还可以作为承重构件使用.本文研究目的是对CS板的抗剪性能进行理论分析,阐述其抗剪传力机理;通过对3块CS板进行抗剪实验,观测其受力性能的变化,提出计算模型和计算公式,将用该计算公式所得结果与实测结果相比较,二者吻合较好,该计算模型和公式可供工程设计中参考使用.     

CS板抗剪性能试验

CS板是一种环保节能的结构构件,可用做围护结构和承力构件.通过对配有 2种不同直径斜插丝的CS板进行对比载荷试验,研究了斜插丝对CS板抗剪性能的影响.结果表明,斜插丝显著影响CS板的抗剪承载力,斜插丝直径不同,CS板的受剪破坏形态不同.对CS板的受剪机理进行了分析,提出了计算模型,推导出理论计算公式,计算结果与试验结果吻合较好,可供CS板式结构及相关混凝土夹芯板结构在工程设计中参考使用.     

CS板内膨胀螺栓的抗拔与抗剪承载力试验

CS板是一种环保节能的结构构件，可用做围护结构和承载力构件．通过对埋置CS板中的膨胀螺栓进行拉拔试验和剪切试验，确定了CS板用膨胀螺栓做紧固件时抗拔与抗剪承载力的允许值，分析了混凝土面层厚度对承载力的影响．结果表明，承载力的允许值完全可以满足民用住宅的日常使用，并且混凝土面层厚度对承载力没有影响．根据极限状态下破坏特征，提出CS板内埋置膨胀螺栓的抗拔与抗剪承载力的理论计算公式，计算结果与承载力允许值吻合较好，可供工程设计参考．     

HPFL加固预制空心板的数值模拟与试验研究

对HPFL加固预制混凝土空心板抗弯性能和抗剪性能进行了试验研究,以此为基础利用ANSYS有限元计算软件对HPFL加固预制空心板进行了数值模拟.与试验结果进行比较分析,研究加固构件的抗弯性能和抗剪性能.通过有限元建模进一步研究了HPFL加固层砂浆强度、HPFL加固层钢筋网尺寸、HPFL加固条带宽度和预制空心板板体拼装方向等因素对HPFL加固预制空心板抗剪性能的影响.结果表明,有限元计算结果与试验结果基本一致,用HPFL加固预制空心板是一种提高预制空心板抗弯性能和抗剪性能的有效加固方法.HPFL加固层砂浆强度和HPFL加固条带宽度对预制空心板抗剪性能影响最大,随着HPFL加固层砂浆强度提高和HPFL加固条带宽度增大,预制空心板抗剪极限承载力显著提高;HPFL加固层钢筋网尺寸对预制空心板抗剪性能影响不明显;HPFL能同时提高预制空心板平面内横、竖两个方向的抗剪极限承载力.     

矩形钢管混凝土构件剪切性能研究

为研究矩形钢管混凝土构件的剪切性能,建立矩形钢管混凝土构件受剪的有限元模型,并采用现有的试验数据对该模型进行验证.利用该模型进行机理分析和参数分析,分析剪应力的分布规律,并分析截面高宽比、截面尺寸和约束效应系数对核心混凝土抗剪强度的影响规律.研究结果表明:钢管的剪力主要由钢腹板承担;随着钢管约束效应系数的增大,核心混凝土的抗剪强度明显提高;截面高宽比和截面尺寸不影响核心混凝土的抗剪强度.在参数分析和机理分析的基础上建议了矩形钢管混凝土构件抗剪承载力的简化计算公式.     

非线性数理分析在钢筋混凝土无箍板研究中的应用

本文依据数理统计原理对钢筋混凝土无箍板抗剪性能的试验结果进行了研究.在对无箍板抗剪强度各影响因素的分析中,提出了关于抗剪强度计算的非线性模型,并进行了多元非线性回归计算.     

钢筋混凝土连续梁的抗剪性能

在地下工程及水工结构中,大量使用低配筋率的无腹筋构件,这些构件一般承受均布荷载作用,而且在其支座往往存在约束弯矩,但是到目前为止,关于均布荷载作用下无腹筋钢筋混凝土梁抗剪性能的试验研究做得还不多,本文介绍6根简支梁和12根约束梁抗剪性能的试验研究,引进“等效简支梁”的概念,叙述了无腹筋钢筋混凝土构件抗剪性能的某些规律,并提出了一个抗剪强度的计算公式,供设计参考。     

叠合构件的受剪承载力及可靠度分析

根据９９根试件的试验结果和规范〔１〕普通受弯构件受剪承载力计算体系，本文提出叠合受弯构件受剪承载力计算公式．该公式概念明确，计算简便，与试验值吻合较好，并同普通受弯构件受剪承载力计算公式相衔接．经可靠度分析，其计算受剪承载力的可靠指标β符合目标可靠指标β目的要求     

混凝土结构新规范抗剪计算两个基本公式的对比分析

受剪是结构最基本的受力形式，受剪计算公式作为混凝土结构设计中最基本的公式在设计中经常使用．与旧规范相比，新规范对受剪计算公式作了一些调整，但由于旧规范习惯的影响，人们未能时这些变化引起足够的重视．本文通过比较新旧规范公式和使用范围的不同，结合常用混凝土强度等级和常见的配箍博况，对一般公式和集中荷载作用公式两个基本公式计算的结果进行了对比分析，分析表明抗剪计算两个基本公式的计算结果可能差距很大．本文对正确使用新规范受剪计算公式提出了建议．     

高强钢绞线网加固RC梁界限用量

为了研究加固构件的极限承载力以及加固材料的界限用量,在试验研究基础上建立有限元模型,对高强钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁正截面和斜截面的界限配筋数量进行数值分析,并对2类截面的应力状况进行研究,建立了抗弯加固梁和抗剪加固梁的钢绞线界限用量计算公式,并对其进行验证。研究结果表明:抗弯加固最大界限用量计算结果相当于实际最大用量的0.80,以保证加固结构必要的延性性能;抗剪加固最大界限用量计算结果相当于实际最大用量的0.99和1.01;给出的计算公式可用于判断加固钢绞线的用量是否超限,从而避免加固材料浪费和出现不合适的破坏模式。     

钢骨轻骨料混凝土抗剪承载力实验研究

文章对12根钢骨轻骨料混凝土斜截面承载力进行了测试，分析研究了构件梁的破坏机理，钢骨与轻骨料混凝土共同工作性能，影响构件梁抗剪承载力的主要因素等问题，证明了随着剪跨比的增加，梁的抗剪承载力降低。初步建立抗剪承载力计算公式，并与实验结果比较，吻合较好。     

预埋件受剪性能数值分析

预埋件的抗剪机理复杂,很难通过试验和理论计算确定预埋件的内力分布和应力大小,通常是在一定的简化与假定基础上,对试验结果统计回归得出预埋件的抗剪计算公式来进行计算.为更精确得到抗剪承载力,建立有限元模型对预埋件的受剪性能进行数值计算,锚板、锚筋与混凝土的相互作用通过三维面-面接触来模拟,并考虑了混凝土对锚筋的粘结作用.通过数值分析得到了剪力作用下预埋件的应力分布和锚筋的截面内力,确定了锚筋反弯点的位置和混凝土的承压范围.有限元计算得出的预埋件抗剪承载力与试验实测值很接近,说明所建立的有限元模型是比较合理的,数值分析的结果可以运用到理论分析和实际工程中.     

加筋高性能砂浆加固RC梁抗剪性能及承载力计算

为统一中国对加筋高性能砂浆加固RC梁抗剪性能的认识,以中国所做66根加筋高性能砂浆加固的钢筋混凝土矩形梁抗剪性能试验研究为基础,分析抗剪加固梁的力学性能和破坏机理;借助桁架-拱模型,考虑一次受力、二次受力、持载程度、加固筋类型、加固筋数量、混凝土强度等级等因素影响,建立加固梁抗剪承载力计算公式。研究结果表明:该加固技术采用高强钢绞线、钢筋网、钢丝网作为受力材料,虽然三者受力性能存在显著差异,但构件力学性能和破坏机理相似,按统一计算公式进行承载力设计是可行的;所提公式计算值与试验值之比的平均值为0.926,标准差为0.178,二者符合良好,且计算结果偏于安全,公式可用于实际工程计算。     

可拆卸式钢-预制UHPC组合梁中高强螺栓剪力键的抗剪性能试验研究

采用高强螺栓剪力键连接的钢-预制UHPC组合梁具有性能优越、施工方便、构件拆除更换快捷等优点。目前缺乏关于UHPC中高强螺栓剪力键抗剪性能的相关研究,限制了该类组合梁的工程应用。基于此,试验共设计16个推出试件,探究螺栓直径、螺栓等级、螺栓预紧力和剪力键类型对钢-预制UHPC组合梁中高强螺栓剪力键抗剪性能的影响。试验结果表明,推出试件以剪力键剪断为主要破坏模式,剪切面下方发生局部混凝土受压剥落,而预制UHPC板外表面仅在预制槽周边观察到细微裂缝。随着螺栓直径从16 mm增大至27 mm,螺栓剪力键的单栓抗剪承载力、初始抗剪刚度和延性分别提高了210%、128%和124%;当螺栓等级从4.6级提高到12.9级时,螺栓剪力键的单栓抗剪承载力、初始抗剪刚度和延性分别提高了124%、77%和92%;随着螺栓预紧力等级从0.2增大到1.0时,螺栓剪力键的单栓抗剪承载力和延性变化不明显,但初始抗剪刚度提高了80%;相比于相同直径的传统焊钉剪力键,螺栓剪力键的单栓抗剪承载力有所下降,但整体抗剪性能仍满足结构性能要求。结合试验结果,分析现行国内外规范对钢-混凝土组合梁中剪力键抗剪承载力计算公式的适用性,并在此基础上提出一条更精确的计算公式用以预测钢-预制UHPC组合梁中螺栓剪力键的抗剪承载力。此外,研究提出适用于预测钢-预制UHPC组合梁中高强螺栓剪力键荷载-滑移关系的计算模型,模型预测结果与试验结果的相关系数处于0.98到0.99之间。     

内嵌FRP筋加固混凝土梁的抗剪性能研究

目的探究内嵌FRP筋加固混凝土梁的抗剪性能和剪切延性性能,建立加固梁的抗剪承载力计算公式,为加固梁抗剪加固的应用提供理论依据.方法对7根内嵌FRP筋加固混凝土梁和2根对比梁进行抗剪性能试验,分析其破坏模式;研究其荷载-挠度关系曲线、荷载-FRP筋、箍筋应变关系曲线,分析斜截面应力重分布现象以及剪切延性性能;基于拱形桁架模型,引入关键系数,建立加固梁的受剪承载力计算公式.结果加固梁的抗剪承载力提高了近30%;发生剪切破坏各加固梁的剪切延性系数与对比梁BS2剪切延性系数相比的平均比值为1.167,剪切延性有所改善;加固梁斜截面出现了2次应力重分布,分别是斜裂缝出现时和箍筋屈服时;将已有文献剪切破坏加固梁的抗剪承载力试验值与笔者建立的加固梁抗剪计算公式的计算值进行对比,吻合较好.结论内嵌FRP筋加固技术能够提高梁的整体刚度和抗剪承载力,有效地延缓斜裂缝的开展,减小斜裂缝的宽度,提高混凝土骨料间的咬合作用,从而改善加固构件的受力情况及变形能力.     

开孔板连接件剪切受力的理论模型

现有的开孔板连接件抗剪承载力计算公式基本上是基于开孔板连接件的推出试验结果,通过数值回归分析得到的。但是由于试验方法和试件尺寸的不同得到的试验结果不同,使得各个计算公式相差较大。本文根据开孔板连接件的试验破坏形态,分析了开孔板连接件的破坏机理,采用理论方法推导了开孔板连接件抗剪承载力计算方法。通过与试验结果对比,本文提出计算方法与其吻合很好,具有较高的精度,可被工程设计使用。     

基于塑性理论的活性粉末混凝土梁抗剪承载力

对14根分别考虑了剪跨比、钢纤维含量、配箍率、配筋率以及纵筋强度影响的HRB 500级纵筋活性粉末混凝土(RPC)梁进行受剪试验,得到其抗剪承载力实测值.基于塑性理论对其进行分析,推导出RPC梁的受剪承载力公式与简化公式,采用该式对构件的抗剪承载力进行了预测,将计算结果与实测值和现行规范公式的计算结果进行了对比.结果表明:基于塑性理论所推导的公式能很好地预测RPC梁的抗剪承载力;简化公式的计算结果离散性不大,适合于工程使用;现有规范的计算结果均较保守,但《纤维混凝土结构技术规程》在材料强度修正中的某些思路值得RPC梁借鉴.     

装配式双拼槽钢-混凝土组合梁抗剪承载力试验研究

提出一种装配式双拼槽钢-混凝土组合梁,以板宽、槽钢型号、抗剪连接件间距为试验参数,对7根组合梁进行静载试验,分析该组合梁剪切应变分布规律。使用有限元软件建立数值分析模型,预测组合梁力学性能和破坏模式,在此基础上,对组合梁的剪跨比、材料强度、钢梁腹板高度和厚度、混凝土板宽度和厚度进行参数化分析。基于叠加原理,提出考虑混凝土板抗剪和剪跨比对抗剪贡献的影响的双拼槽钢-混凝土组合梁极限抗剪承载力公式,并对比规范中公式和其他学者建议的计算公式。研究结果表明：该组合梁剪切破坏、弯剪破坏与弯曲破坏的界限剪跨比λ分别为0.5和2.5;当剪跨比λ=0.1～4.7时,混凝土板抗剪承担比例为4%～43%,随剪跨比减小而增大;本文提出的公式计算精度高,适用性好。     

薄壁设肋方钢管混凝土柱穿心高强螺栓的抗剪性能

进行了4个薄壁设肋方钢管混凝土柱非摩擦型穿心高强螺栓抗剪性能的试验研究,发现此种连接能够可靠地传递作用在螺栓上的剪力;通过对试验结果的分析,建立了穿心高强螺栓的计算模型;并根据可能出现的破坏模式,提出了穿心高强螺栓抗剪承载力的计算公式;利用该公式计算的螺栓抗剪承载力与试验值吻和较好.     

集中荷载下具有反弯点的钢筋混凝土构件的抗剪强度研究

鉴于我国现行《钢筋混凝土结构设计规范》中抗剪强度公式用于计算连续梁、约束梁和框架结构的梁和柱等构件常偏于不安全问题,本文进行了集中荷载作用下具有反弯点的钢筋混凝土构件的抗剪强度的试验研究,综合分析了国内外连续梁、约束梁和反对称荷载作用下构件的抗剪强度共170个试验资料,探讨了受荷时具有反弯点的构件抗剪强度的影响因素及其降低原因,并提出了两个建议计算公式,与试验结果吻合较好。