配高強鋼筋混凝土梁的受彎性能研究.pdf

1、高強鋼筋的應用意味著使用狀態(tài)下鋼筋應力的提高,構(gòu)件裂縫寬度將變大,剛度將變小,有可能由使用性能要求控制配筋設(shè)計,這將限制鋼筋強度的發(fā)揮。為了解決高強鋼筋在我國應用中的問題,使得高強鋼筋得以推廣,本課題作為《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》“第六批研究課題”的重要組成部分,其目的在于得到適合我國應用的配高強鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。結(jié)合此目的,本文在綜述鋼筋混凝土梁裂縫和剛度方面的研究及其成果,并介紹國內(nèi)外規(guī)范目前采用的裂縫和撓度控制方法的基礎(chǔ)上,主

2、要做了以下幾個方面的工作:
　　 (1)在比較我國、美國和歐盟主要的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范關(guān)于材料強度和荷載取值的基礎(chǔ)上,將各規(guī)范關(guān)于正截面承載力設(shè)計的規(guī)定轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的標準模式,從綜合安全系數(shù)的角度,對受拉、受壓、受彎等基本構(gòu)件承載力設(shè)計方法進行了分析和比較,并對各規(guī)范有關(guān)裂縫、撓度控制的規(guī)定進行比較研究,據(jù)此得出我國規(guī)范、美國、歐盟規(guī)范關(guān)于正截面設(shè)計方法的差異。在此基礎(chǔ)上,提出裂縫控制建議。
　　 (2)設(shè)計了18根配置4

3、00MPa和500MPa鋼筋的混凝土簡支梁,研究的主要參數(shù)有:混凝土強度、受拉鋼筋配筋率、混凝土保護層厚度、受拉鋼筋直徑、表層鋼筋間距。成功地完成這批試件的受彎性能試驗,并獲取大量關(guān)于裂縫微觀形態(tài)的資料。根據(jù)試驗結(jié)果,分析試件的裂縫形態(tài),系統(tǒng)比較不同截面位置處的裂縫寬度,研究各位置處裂縫寬度的分布規(guī)律,建議各位置處裂縫寬度的計算方法。
　　 (3)根據(jù)本次試驗結(jié)果,結(jié)合大量的過往試驗數(shù)據(jù),在規(guī)范GB50010-2002的計算模式

4、基礎(chǔ)上,提出平均裂縫間距及短期最大裂縫寬度的修正公式。并對建議的短期最大裂縫寬度公式進行可靠度分析,結(jié)果表明,修正公式的可靠度滿足《混凝土結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》GB50068-2001的要求。
　　 (4)根據(jù)本次試驗結(jié)果,結(jié)合大量的過往試驗數(shù)據(jù),在規(guī)范GB50010-2002的計算模式基礎(chǔ)上,對配高強鋼筋且混凝土軸心抗壓強度不大于50MPa的矩形梁提出短期剛度修正公式。
　　 (5)根據(jù)4根配置高強鋼筋的大保護層混凝

5、土梁的裂縫寬度試驗結(jié)果,結(jié)合過往24根大保護層混凝土梁的試驗數(shù)據(jù),評估國內(nèi)外不同設(shè)計規(guī)范采用的裂縫寬度計算公式及本文建議公式的準確性。
　　 (6)通過6根配置表層鋼筋的混凝土梁和2根未配置表層鋼筋的混凝土梁受彎性能試驗,研究了配置表層鋼筋的混凝土梁的開裂和受力變形特點,驗證在構(gòu)件的混凝土保護層中配置表層鋼筋能較好的控制裂縫寬度。根據(jù)試驗結(jié)果,分析表層鋼筋對混凝土梁裂縫間距和裂縫寬度的影響規(guī)律,提出相應計算公式,并參考歐洲規(guī)范p

6、rEN1992-1-1:2002有關(guān)規(guī)定對配置表層鋼筋的混凝土梁提出設(shè)計建議。根據(jù)試驗結(jié)果,建議正常使用狀態(tài)下配表層鋼筋的混凝土梁的短期剛度計算公式,該公式的計算結(jié)果與試驗值符合較好。
　　 (7)收集整理了國內(nèi)外配置橫向箍筋的鋼筋混凝土梁受彎性能試驗的大量裂縫結(jié)果,在此基礎(chǔ)上,研究橫向箍筋的設(shè)置對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件裂縫位置及裂縫間距的影響,提出考慮箍筋影響的平均裂縫間距計算修正公式,并在我國規(guī)范GB50010-2002裂縫寬度