【摘 要】
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混凝土的冻融破坏是我国建筑物老化病害的主要问题之一,严重影响了建筑物的长期使用和安全运行,给社会带来巨大安全威胁和经济损失。因此,研究冻融环境下钢筋混凝土结构的受
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混凝土的冻融破坏是我国建筑物老化病害的主要问题之一,严重影响了建筑物的长期使用和安全运行,给社会带来巨大安全威胁和经济损失。因此,研究冻融环境下钢筋混凝土结构的受剪承载力,无论是在丰富完善混凝土强度理论研究的知识体系,还是在帮助工程师更合理地利用材料强度、更科学地分析和设计混凝土结构都有着重要的理论意义和应用价值。本文作为国家自然科学基金课题《冻融循环作用下混凝土及预应力混凝土结构的受力性能研究》(50978224)的一部分,设计制作了45根不同箍筋间距的钢筋混凝土梁,在经过不同次数的冻融循环后进行静载试验。通过静载试验研究分析不同冻融循环次数、不同箍筋间距对混凝土梁受剪性能的影响,并基于试验的基础上,建立了抗剪承载力理论计算公式和简化规范计算公式,为工程应用提供参考。本文主要工作如下:1.对与试验梁同条件制作、养护的C40混凝土棱柱体以及非标准立方体试块进行冻融循环试验,每隔25次测一遍棱柱体试件的质量损失率及相对动弹性模量以及立方体的极限抗压强度,为梁的静载试验提供依据。2.对冻融后的试验梁进行静载试验,观测弯曲裂缝、剪切裂缝的发生、发展以及试验梁的破坏形态。3.对静载试验的结果进行分析,研究不同冻融循环次数、箍筋配箍率对试验梁的挠度、纵筋和箍筋应变、开裂荷载以及极限荷载的影响,总结出影响规律。4.采用桁架-拱模型,考虑剪跨比、箍筋配箍率以及冻融循环的影响,推导出冻融循环作用下钢筋混凝土抗剪承载力的理论计算公式,并与试验结果比较,分析公式符合程度。5.考虑到冻融循环对混凝土、钢筋以及它们之间的相互影响,在现行混凝土设计规范抗剪承载力公式中引入与冻融循环相关的斜截面承载力综合影响系数Sd,通过拟合得到Sd与冻融循环次数n的关系。
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