高强轻骨料混凝土深受弯构件剪切破坏机理复杂,脆性特征突出,受尺寸效应影响显著,且对其服役阶段受力性能研究较少,是否与尺寸效应相关有待明确,因此,开展大尺寸高强轻骨料混凝土深受弯构件的受剪性能研究,为实际工程提供适用的剪切计算模型与可靠的设计方法,建立合理的服役性能评价体系,对于推广该类混凝土工程应用和解决混凝土基本理论的剪切问题具有重要的理论意义和实际价值。本文完成了15根大尺寸高强轻骨料混凝土深受弯构件受剪试验研究,深入研究该类构件的服役性能与受剪承载力,重点分析尺寸效应作用机理,主要研究内容包括:1.采用高强页岩陶粒配制了LC40~LC60级高强轻骨料混凝土,探究其宏观力学性能,重点对弹性模量和单轴受压应力-应变曲线进行分析,提出计算模型,明确该类材料的力学特性,结合基于断裂力学的Ba?ant尺寸效应律,建立了不同形状、尺寸轻骨料混凝土抗压强度换算关系,为后续研究铺垫理论基础。2.完成15根梁高为500mm~1400mm的高强轻骨料混凝土深受弯构件受剪性能试验,重点分析了不同剪跨比、截面高度和加载板宽度对深受弯构件受剪承载力的影响,观察了试件的破坏过程与破坏形态,系统研究了荷载-挠度曲线、特征荷载、钢筋应变和斜裂缝发展等规律,深入分析尺寸效应的作用机理。研究表明:试件破坏模式以剪压破坏为主,随剪跨比增加逐渐向斜向劈裂破坏过渡,且与截面高度变化无关;试件名义极限抗剪强度受尺寸效应影响显著,当截面高度由500mm增至1400mm时明显下降约37.1%,而名义开裂抗剪强度受梁高变化的影响可忽略不计;增大加载板宽度使得剪跨区内斜压杆区域明显增宽,试件名义极限抗剪强度提升约20.4%;但增大剪跨比导致试件名义开裂和名义极限抗剪强度均显著降低。3.开展正常使用阶段高强轻骨料混凝土的服役性能研究,通过斜裂缝开展规律、裂缝宽度的发展趋势分析了尺寸效应对各个阶段的性能影响,提出开裂荷载计算模型,建立了裂缝宽度与荷载水平的宏观对应关系,探讨了相关规范中正常使用阶段斜裂缝宽度限值对该类构件的适用性。结果表明:轻骨料混凝土抗裂能力劣于普通混凝土;深受弯构件剪跨区内主斜裂缝宽度受剪跨比和加载板宽度影响显著,但试件截面高度增加对剪跨区最大斜裂缝宽度的贡献随剪跨比变化而不同;尺寸效应对深受弯构件正常使用阶段的各荷载仍有显著影响,但因截面高度的变化影响趋势不同,尤其截面高度低于800mm时,作用显著;各荷载水平下,截面高度变化对斜裂缝宽度的变化基本无影响。4.从骨料咬合力和裂缝处的能量释放两方面考虑尺寸效应,采用修正压力场理论、Tan-Tang模型、Tan-Cheng模型及裂缝带理论等完成高强轻骨料混凝土深受弯构件受剪承载力分析。计算表明:在不折减轻骨料混凝土强度条件下,我国规范对尺寸效应考虑不足,采用加拿大CSA A23.3-04规范计算时需合理进行开裂后压杆强度折减;美国ACI318-14和欧洲EC2规范预测值与试验值吻合较好,且受截面尺寸变化影响较小;采用修正压力场理论模型计算时,考虑骨料剪切劈裂破坏的特点建议将骨料粒径取为0;修正弹性模量后的裂缝带理论计算结果与试验结果吻合较好,能够合理预测尺寸效应的影响;相比Tan-Tang模型,Tan-Cheng模型虽引入了尺寸效应折减系数,但计算结果偏于保守,建议Tan-Cheng模型不考虑尺寸效应的折减。5.针对不同截面高度下的轻骨料混凝土深受弯构件,考虑尺寸效应作用引入混凝土项折减系数,修正我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)设计方法;同时,考虑尺寸效应影响和轻骨料混凝土自身特性,提出了与拉压杆模型相协调的高强轻骨料混凝土深受弯构件受剪拉压杆模型设计方法,用于指导工程实践。通过本文研究,建立了深受弯构件服役阶段性能量化指标和考虑尺寸效应的受剪分析模型,给出了建议的拉压杆模型设计方法,为轻骨料混凝土的推广应用和结构受剪设计提供了理论参考。