钢纤维高强钢筋混凝土梁受剪性能试验研究

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高强钢筋混凝土梁受剪破坏脆性大、延性差,钢纤维的掺入能够有效改善混凝土脆性,提高钢筋混凝土梁抗剪及变形能力,抑制裂缝宽度开展。本文对钢纤维高强钢筋混凝土梁受剪性能进行研究,主要内容如下:通过6根钢纤维高强钢筋混凝土梁及2根无纤维对比梁受剪试验,对梁受剪斜裂缝发展形态、破坏特征、纵筋应变及剪压区混凝土应变等进行分析,研究混凝土强度等级、钢纤维掺量等因素对梁受剪开裂荷载、受剪承载力以及最大斜裂缝宽度的影响规律。根据试验研究,提出关于剪跨比及纵筋率的受剪开裂荷载回归系数、受剪承载力回归系数以及关于钢纤维特征参数的箍筋应力影响系数计算公式,得出钢纤维高强钢筋混凝土梁受剪开裂荷载经验计算公式及受剪承载力经验计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。结合试验数据,在最大斜裂缝宽度计算模型基础上,对斜裂缝水平投影长度系数、斜截面剪力调整系数以及考虑箍筋应变和斜裂缝宽度的不均匀性系数进行修正,得出钢纤维高强钢筋混凝土梁最大斜裂缝宽度实用计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。分析钢纤维高强钢筋混凝土梁受剪荷载-挠度关系曲线特征,参照弯曲韧性表达方法,提出改进多特征点法计算剪切韧性指标-剪切韧度,定量分析钢纤维高强钢筋混凝土梁剪切韧性,该方法能够较好反映钢纤维混凝土梁受剪全过程的耗能及变形能力。基于有限元软件ABAQUS,建立钢纤维高强钢筋混凝土梁有限元分析模型,并验证该分析模型的正确性。利用该模型分析剪跨比、纵筋率及配箍率对钢纤维高强钢筋混凝土梁荷载-挠度关系曲线的影响规律。
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