配表層鋼筋混凝土梁的受彎性能分析.pdf

1、鋼筋混凝土構(gòu)件的開裂問題一直是國內(nèi)外專家學(xué)者研究的課題之一。隨著《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)的頒布實(shí)施，我國才明確提出把HRB400、HRB500級鋼筋作為我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)鋼筋。HRB500級鋼筋是我國冶金行業(yè)新研制開發(fā)的具有優(yōu)良性能的應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度鋼筋。目前，我國建筑業(yè)迅猛發(fā)展，在建筑工程中推廣使用高強(qiáng)鋼筋，能滿足房屋建筑的工程質(zhì)量要求，提高房屋建筑的防災(zāi)減災(zāi)能力，保護(hù)人民的生命財產(chǎn)安全。隨著鋼

2、筋屈服強(qiáng)度的不斷提高，構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)下的鋼筋應(yīng)力、裂縫寬度也相應(yīng)提高，這是影響高強(qiáng)鋼筋推廣使用的主要因素。為了解決高強(qiáng)鋼筋在我國應(yīng)用中的問題，使得高強(qiáng)鋼筋得以推廣，為控制裂縫寬度和撓度，本文提供了一種途徑，即在構(gòu)件的混凝土保護(hù)層中配置表層鋼筋能較好的控制裂縫寬度。本課題為江蘇省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目(11KJB560005)“配表層鋼筋混凝土梁使用性能及設(shè)計(jì)理論研究”資助。本文對此目的主要做了以下幾方面工作:
　　(1)為研

3、究配置表層鋼筋的混凝土梁的開裂和受力變形特點(diǎn)，課題組設(shè)計(jì)了HRB400鋼筋的混凝土梁3根及HRB500鋼筋的混凝土梁5根進(jìn)行受彎性能試驗(yàn)研究，研究的主要參數(shù)有:混凝土強(qiáng)度、混凝土保護(hù)層厚度、受拉鋼筋直徑、表層鋼筋。
　　(2)本文對配置表層鋼筋的混凝土梁的受彎性能主要進(jìn)行如下幾方面理論分析:撓度分析、開裂荷載、極限荷載、平均裂縫間距、平均裂縫寬度、鋼筋應(yīng)力分析、剛度和最大裂縫寬度。并根據(jù)本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)及文獻(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，線性回歸推導(dǎo)新的

4、剛度計(jì)算公式和平均裂縫寬度計(jì)算公式，為配表層鋼筋混凝土梁的工程應(yīng)用提供指導(dǎo)和參考。
　　(3)本文簡單介紹了通用有限元分析軟件ABAQUS，并依照試件材料參數(shù)運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中材料本構(gòu)模型，試件尺寸，和試驗(yàn)加載過程，運(yùn)用有限元軟件對14根試驗(yàn)梁建立有限元非線性分析模型，模擬試驗(yàn)過程，并與試驗(yàn)結(jié)果、理論計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較。
　　(4)本文采用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)模型的理論，通過ABAQUS建模對各梁的開裂荷載、極限荷載、撓度及鋼筋