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钢筋混凝土深受弯构件斜截面开裂计算方法探讨

作　者: 夏成
导　师: 李平先
学　校: 郑州大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 斜截面 深受弯构件 开裂剪力 斜裂缝 开裂计算公式
分类号: TU375
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 56次
引　用: 2次
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内容摘要


跨高比l0/h≤5.0的简支钢筋混凝土单跨梁或多跨连续梁被称为深受弯构件。深受弯构件具有巨大的承载力,因而不仅广泛应用于建筑工程中,而且也普遍应用于水工、港工、铁路、公路、市政等其它土木工程领域。由于深受弯构件的跨高比较小,在荷载作用下弯矩较小,而剪力却相对较高,因此深受弯构件斜截面开裂计算显得尤为重要。文章通过对10根深受构件受集中荷载作用下的斜截面开裂性能的试验研究,分析了影响斜截面开裂性能的主要因素、斜截面的破坏形态和斜裂缝宽度的发展规律,提出了深受弯简支梁斜截面开裂剪力的计算公式。文章研究内容及主要成果如下:（1）进行了10根集中荷载下深受弯简支梁的斜截面开裂性能试验研究,分析了影响斜截面开裂剪力的主要因素、梁斜截面的破坏形态和斜裂缝宽度的发展规律。（2）斜截面开裂剪力大小随着剪跨比的增大而减小,随着混凝土强度等级、梁截面尺寸增大而增大。在集中荷载作用下梁的跨高比对开裂剪力的影响很小,几乎可以忽略。（3）斜裂缝未出现时,腹筋的应力几乎为零,当斜裂缝一出现,与裂缝相交的腹筋应力突然增大,最后达到屈服状态。因此可以得出,斜截面开裂强度与腹筋配筋率关系不大。但腹筋配筋率在控制斜裂缝开展过宽中,起重要作用。（4）从弹性理论出发,根据拉-压应力状态下混凝土的强度理论,建立了深受弯梁斜截面开裂剪力的理论计算模式,并利用该模式对试验梁的开裂剪力进行了回归分析,同时按95%的保证率给出了开裂剪力的实用计算公式,该公式可以对深受弯构件斜截面开裂剪力作出较好的估计。通过对试验结果的对比计算,其平均值Vcrt/Vcrc=1.562,离散系数Cv=0.381,说明公式的符合性较好。该式具有形式简单、物理意义明确、符合性较好的等优点。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-27
  1.1 引言  10-11
  1.2 研究的意义  11-12
  1.3 斜裂缝的形成、分类及其特点  12-14
    1.3.1 斜裂缝的形成  12
    1.3.2 斜裂缝的特点  12-13
    1.3.3 斜裂缝的分类  13-14
  1.4 斜裂缝开展宽度计算理论概述  14-17
    1.4.1 概述  14
    1.4.2 控制裂缝开展宽度的要求  14-15
    1.4.3 混凝土构件裂缝宽度允许值  15-16
    1.4.4 斜裂缝开展宽度研究状况  16-17
  1.5 国内外斜截面开裂剪力V_(cr)的公式汇总  17-26
    1.5.1 国外斜截面开裂剪力公式  17-22
    1.5.2 国内斜截面开裂剪力公式  22-26
    1.5.3 国内外斜截面开裂剪力公式比较与讨论  26
  1.6 本文主要研究内容  26-27
第二章 钢筋混凝土深受弯构件斜截面受力性能试验研究  27-33
  2.1 试验概况  27
  2.2 试件设计与制作  27-30
    2.2.1 试验材料  27-28
    2.2.2 试件的成型与浇注  28-30
  2.3 试验方案及测量内容  30-33
    2.3.1 加载方案  30-31
    2.3.2 测量内容及方法  31-32
    2.3.3 主要试验数据  32-33
第三章 试验结果及其分析  33-39
  3.1 试验梁中裂缝的出现与开展  33-34
  3.2 深受弯构件的受力特性  34
  3.3 破坏形态  34-36
  3.4 腹筋应变  36-37
  3.5 关于裂缝宽度  37-38
  3.6 结论  38-39
第四章 斜截面开裂计算  39-55
  4.1 影响深受弯构件斜截面开裂性能的主要因素  39-42
    4.1.1 剪跨比λ=a/h_0对开裂剪力的影响  39
    4.1.2 混凝土强度对开裂剪力的影响  39-40
    4.1.3 梁的截面尺寸对开裂剪力的影响  40-41
    4.1.4 跨高比l/h_0对开裂剪力的影响  41-42
  4.2 关于混凝土双向应力状态下的受拉强度  42-43
  4.3 深受弯构件斜截面开裂剪力理论计算模式  43-46
  4.4 斜截面开裂简化计算公式  46-48
  4.5 集中荷载作用下深受弯构件的开裂剪力回归公式  48-54
  4.6 结论  54-55
第五章 结论与展望  55-57
  5.1 结论  55
  5.2 展望  55-57
参考文献  57-60
致谢  60-61
附图  61-69
  试验梁裂缝开展图  61-69
附录  69

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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
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