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钢筋混凝土梁裂缝间距的试验研究

作　者: 葛小珲
导　师: 张川
学　校: 重庆大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢筋混凝土裂缝间距轴心受拉偏心受拉斜裂缝弯曲裂缝 d /ρ值混凝土保护层纵筋率剪跨比钢筋硬化简支梁
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 239次
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内容摘要

从国内外现状来看,目前关于裂缝的研究较多都集中在轴心受拉构件以及受弯构件纯弯段的裂缝间距和宽度上,对斜裂缝以及复杂受力情况下的裂缝研究还很少。中国《混凝土结构设计规范》虽然通过大量试验给出了有一定保证率的适用于轴心受拉构件、受弯构件以及其他受力构件钢筋位置处裂缝间距的统一计算方法,但对弯剪斜裂缝的间距、沿梁高的分布等还不明确,需要进一步的试验研究来明确裂缝的发展机理。本文主要进行了如下主要工作:①完成19根轴心受拉构件的试验,主要研究混凝土保护层厚度、d /ρ值对裂缝间距的影响,以及钢筋的受拉硬化现象。②完成7根简支梁试验,其中一根构件模拟偏心受拉构件。并收集文献[22]、[23]、[24]中的相关试验数据,主要研究弯剪斜裂缝间距和垂直裂缝间距沿梁高位置的变化规律以及剪跨比、d /ρ值、箍筋对裂缝间距分布规律的影响。③将试验结果与各种裂缝间距公式及理论的预测值相对比,探讨这些理论、公式的适用性。通过以上的试验研究以及分析表明:①轴拉构件以及简支梁弯曲裂缝在钢筋位置处的平均裂缝间距与2倍的混凝土保护层厚度值成正比例关系,而斜裂缝间距则与一倍的混凝土保护层厚度值成正比例关系。轴心受拉构件钢筋位置处裂缝间距随着d /ρ值的增加而减小,减小的趋势为0.1倍的d /ρ值。而受弯构件的弯曲裂缝和斜裂缝在钢筋位置处的裂缝间距不随d /ρ值的变化而变化,为恒值150mm。偏心受拉构件平均弯曲裂缝沿梁高位置的增加略有增加,但是增加的幅度与混凝土保护层厚度不成2倍的关系。②简支梁平均主要弯曲裂缝间距沿梁高位置的变化基本上不发生变化,为恒值150mm。单根主要弯剪斜裂缝间距沿梁高位置的增加而减小。而对于平均主要斜裂缝来说在低于200mm梁高的位置,斜裂缝间距没有变化,保持在150mm左右值上。当超过200mm梁高时,斜裂缝间距随着梁高位置的增加而减小。③中国规范对钢筋位置处裂缝间距的预测效果比较好。Bentz将基于欧洲模式规范的公式直接用于预测裂缝间距沿梁高的变化,但是其预测结果与试验产生了较大的误差,说明裂缝间距与混凝土保护层厚度的关系不能直接用于裂缝间距沿梁高的变化,Broms的理论也仅仅适用于轴心受拉构件的预测。④混凝土的包裹作用能够提高钢筋的受拉刚度,缩短钢筋应力应变曲线的屈服平台,但是不能改变钢筋的屈服强度。保护层厚度越大,裂缝宽度越宽;配筋率越高钢筋应力越小,也更均匀。

全文目录

中文摘要  3-5
英文摘要  5-11
1 绪论  11-19
  1.1 钢筋混凝土裂缝研究概况  11-16
    1.1.1 现有的裂缝理论  11-13
    1.1.2 影响裂缝分布规律的主要因素以及各国学者的分歧  13-16
  1.2 钢筋硬化的研究  16
  1.3 问题的提出  16-17
  1.4 研究目的及研究内容  17-19
2 试验方案  19-41
  2.1 钢筋混凝土轴心受拉构件试验  19-28
    2.1.1 构件设计  19-23
    2.1.2 材料性能  23-25
    2.1.3 试验装置  25-27
    2.1.4 量测方法及应变片测点布置  27-28
  2.2 钢筋混凝土构件偏心受拉试验  28-34
    2.2.1 构件设计  28-30
    2.2.2 材料性能  30-31
    2.2.3 加载方案  31-32
    2.2.4 量测方法及应变片测点布置  32-34
  2.3 钢筋混凝土简支梁试验  34-41
    2.3.1 构件设计  34-35
    2.3.2 材料的性能  35-36
    2.3.3 加载方案  36-38
    2.3.4 量测方法及应变片测点布置  38-41
3 试验现象描述  41-105
  3.1 轴心受拉构件试验现象  41-84
    3.1.1 构件 G14－1 试验现象  41-42
    3.1.2 构件 G14－2 试验现象  42-44
    3.1.3 构件 G14－3 试验现象  44-45
    3.1.4 构件 G25－1 试验现象  45-47
    3.1.5 构件 G25－2 试验现象  47-49
    3.1.6 构件 G25－3 试验现象  49-50
    3.1.7 构件 G14－75×75 试验现象  50-53
    3.1.8 构件 G25－75×75 试验现象  53-56
    3.1.9 构件 G14－75×150-1 试验现象  56-58
    3.1.10 构件 G14－75×150-2 试验现象  58-61
    3.1.11 构件 G14－150×150 试验现象  61-62
    3.1.12 构件 G25－150×150-1 试验现象  62-65
    3.1.13 构件 G25－150×150-2 试验现象  65-68
    3.1.14 构件 AT-75×75-25 试验现象  68-71
    3.1.15 构件 AT-75×150-25 试验现象  71-74
    3.1.16 构件 AT-90×90-25 试验现象  74-77
    3.1.17 构件 AT-120×120-16 试验现象  77-79
    3.1.18 构件 AT-120×120-25 试验现象  79-82
    3.1.19 构件 AT-185×185-25 试验现象  82-84
  3.2 偏心受拉构件试验现象  84-88
    3.2.1 构件 GL-6 试验现象  84-86
    3.2.2 构件 GL-8 试验现象  86-88
  3.3 受弯构件试验现象  88-105
    3.3.1 构件 GL-1 试验现象  88-91
    3.3.2 构件 GL-2 试验现象  91-94
    3.3.3 构件 GL-3 试验现象  94-97
    3.3.4 构件 GL-4 试验现象  97-100
    3.3.5 构件 GL-5 试验现象  100-105
4 试验结果分析  105-177
  4.1 轴心受拉构件  105-135
    4.1.1 试验结果  105-128
    4.1.2 试验结果分析  128-134
    4.1.3 小结  134-135
  4.2 偏心受拉构件  135-141
    4.2.1 试验结果  135-140
    4.2.2 试验结果分析  140-141
    4.2.3 小结  141
  4.3 受弯构件  141-174
    4.3.1 试验结果  142-158
    4.3.2 试验结果分析  158-173
    4.3.3 小结  173-174
  4.4 综合分析  174-177
5 结论及展望  177-179
  5.1 主要结论  177-178
  5.2 后续研究工作的展望  178-179
致谢  179-181
参考文献  181-185
附录  185

钢筋混凝土梁裂缝间距的试验研究

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