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500MPa细晶粒钢筋混凝土梁受剪试验研究

作　者: 李朋
导　师: 王命平
学　校: 青岛理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 500MPa细晶粒钢筋 混凝土梁 斜裂缝 挠度 抗剪承载力 正常使用阶段
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 11次
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内容摘要


500MPa细晶粒钢筋是我国新研究开发的采用控制钢筋轧制温度技术生产的一种新型细晶粒钢筋,它具有强度高、延性好的特点,与混凝土粘结锚固性能可靠的新型钢筋。新标准《钢筋混凝土用钢热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）已将细晶粒热轧钢筋纳入,然而由于国内500MPa细晶粒钢筋的研究起步较晚并且缺乏相应钢筋混凝土构件试验资料而尚未列入我国《混凝土结构设计规范》。本课题的研究将为500MPa细晶粒钢筋的应用提供理论基础与试验依据。通过对16根500MPa细晶粒钢筋、1根400MPa及1根600MPa钢筋做箍筋的混凝土梁在集中荷载作用下的试验,观测了不同混凝土强度、不同剪跨比、不同箍筋强度、不同配箍率、不同截面尺寸、不同截面形状等条件下试件的裂缝、挠度、承载力及破坏形态,并将实测值与有关公式的计算值进行了比较。试验表明,500MPa细晶粒钢筋混凝土构件的受剪性能与普通钢筋混凝土构件相同,具有较好的受力性能。试验表明,500MPa细晶粒钢筋为箍筋的试验梁,按照《混凝土结构设计规范》规定的受剪承载力计算公式的计算结果与试验结果符合良好,强度能够得到充分利用。由此可见,集中荷载作用下配置500MPa细晶粒钢筋做箍筋的混凝土受剪构件仍可按《混凝土结构设计规范》相关公式进行计算,并且具有足够的安全储备。对构件试验结果的研究分析表明,在正常使用极限状态下,采用《混凝土结构设计规范》受剪承载力计算公式设计的集中荷载作用下配置500MPa细晶粒钢筋为箍筋的混凝土梁一般可以满足斜裂缝宽度限值要求。并对500MPa细晶粒钢筋用来作箍筋时的设计强度取值进行了讨论,通过本次试验结果分析,对500MPa细晶粒高强钢筋,建议在规范受剪承载力计算公式中其设计强度fyv=420MPa。

全文目录


摘要  8-9
Abstract  9-11
第1章 绪论  11-27
  1.1 我国混凝土用钢筋的概述  11-14
    1.1.1 我国混凝土用钢筋的现状  12-13
    1.1.2 我国混凝土用钢筋目前存在的问题  13-14
  1.2 国外钢筋的研究使用概况  14-16
    1.2.1 欧美标准对混凝土用钢筋的化学成分及强度的规定  14-15
    1.2.2 国外混凝土用热轧钢筋的使用现状  15-16
    1.2.3 国外混凝土用钢筋的发展趋势  16
  1.3 发展高强钢筋的必然性及存在问题  16-18
    1.3.1 发展高强钢筋的必然性  16-17
    1.3.2 发展高强钢筋存在问题  17-18
  1.4 国内高强钢筋混凝土梁抗剪试验研究概况  18-19
  1.5 钢筋混凝土构件裂缝的研究概况  19-25
    1.5.1 裂缝计算理论  20-22
    1.5.2 国内外计算斜裂缝宽度的方法  22-25
  1.6 本课题研究的意义、目的及内容  25-27
    1.6.1 本课题研究的意义  25
    1.6.2 本课题研究的目的  25-26
    1.6.3 本课题研究的内容  26-27
第2章 试验设计与试验过程  27-48
  2.1 构件设计  27-28
  2.2 构件材料强度  28-30
    2.2.1 构件混凝土强度  28-29
    2.2.2 构件钢筋力学性能  29-30
  2.3 加载方案及设备  30-31
    2.3.1 试验所需设备  30
    2.3.2 试验加载方案  30-31
  2.4 量测内容  31-34
    2.4.1 箍筋、纵筋应变的量测  32-33
    2.4.2 混凝土应变的量测  33-34
    2.4.3 裂缝宽度的量测  34
    2.4.4 构件变形的量测  34
  2.5 试验过程及现象  34-37
  2.6 斜向开裂荷载与斜裂缝的形成及模式  37-48
    2.6.1 斜裂缝的形成及模式  37-38
    2.6.2 斜向开裂荷载  38-39
    2.6.3 构件裂缝开展状况  39-44
    2.6.4 箍筋应变  44-46
    2.6.5 构件变形  46-48
第3章 试验结果分析  48-70
  3.1 斜向开裂荷载  48-50
    3.1.1 混凝土强度对斜向开裂荷载的影响  48-49
    3.1.2 箍筋配筋率对斜向开裂荷载的影响  49
    3.1.3 剪跨比对斜向开裂荷载的影响  49-50
  3.2 钢筋应力随外荷载的变化规律  50-58
    3.2.1 纵筋应力变化规律  50-52
    3.2.2 箍筋应力变化规律  52-55
    3.2.3 箍筋应力的主要影响因素  55-58
  3.3 不同因素对斜裂缝宽度的影响  58-63
    3.3.1 配箍率对斜裂缝宽度的影响  58-59
    3.3.2 混凝土强度对斜裂缝宽度的影响  59-60
    3.3.3 剪跨比对斜裂缝宽度的影响  60-61
    3.3.4 截面尺寸对斜裂缝宽度的影响  61-62
    3.3.5 截面形式对斜裂缝宽度的影响  62
    3.3.6 箍筋强度对斜裂缝宽度的影响  62-63
  3.4 试验梁的变形性能  63-67
    3.4.1 配箍率对试验梁变形性能的影响  63-65
    3.4.2 混凝土强度对试验梁变形性能的影响  65
    3.4.3 剪跨比对试验梁变形性能的影响  65-66
    3.4.4 截面尺寸对试验梁变形性能的影响  66-67
    3.4.5 截面形式对试验梁变形性能的影响  67
  3.5 T形简支梁和矩形外伸梁试验结果分析  67-70
    3.5.1 T形简支梁试验结果分析  67-68
    3.5.2 矩形外伸梁试验结果分析  68-70
第4章 试验构件承载力及正常使用阶段研究  70-85
  4.1 钢筋混凝土梁抗剪承载力研究概况  70-75
    4.1.1 钢筋混凝土梁受剪分析的基本模型  70-72
    4.1.2 国内外有腹筋构件受剪承载力计算方法  72-75
  4.2 受剪承载力分析  75-78
    4.2.1 实测承载力及破坏形态  75-77
    4.2.2 承载力对比结果分析  77-78
  4.3 正常使用阶段斜裂缝宽度限值及箍筋设计取值讨论  78-85
    4.3.1 按正常使用极限状态对比分析  78-83
    4.3.2 高强箍筋的设计取值讨论  83-85
第5章 结论  85-87
参考文献  87-93
攻读硕士学位期间发表的学术论文  93-94
致谢  94

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构 > 梁
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