高强热轧钢筋主要是指强度等级为500MPa级和600MPa级的热轧钢筋,其屈服强度较235MPa级、335MPa级和400MPa级钢筋明显提高。高强热轧钢筋作纵向受拉钢筋的混凝土连续梁和框架梁在支座控制截面受拉纵筋屈服前弯矩调幅区段会变长;在支座控制截面相对受压区高度相同时,截面屈服曲率会增大,塑性铰的形成延迟,支座控制截面从纵筋受拉屈服至受弯破坏对应的弯矩调幅区段会变短;梁端控制截面的纵向受拉高强热轧钢筋在框架梁柱节点内的应变渗透会更明显,使得梁端控制截面附加转角增大,有利于梁端弯矩调幅。因此,开展高强热轧钢筋作纵向受拉钢筋的混凝土连续梁和框架弯矩重分布规律研究,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文开展了如下几个方面工作:(1)考虑到高强热轧钢筋作纵向受拉钢筋的混凝土连续梁和框架梁在支座控制截面受拉纵筋屈服前弯矩调幅区段会变长、支座控制截面从纵筋受拉屈服至受弯破坏的弯矩调幅区段会变短,提出了将弯矩调幅分为塑性铰形成前、后两个阶段进行考察的思路。(2)完成了24根HRB500钢筋、HRB600钢筋作纵向受拉钢筋的两跨混凝土连续梁弯矩调幅试验。试验梁的混凝土强度等级为C40、C50、C60,中支座控制截面相对受压区高度为0.1、0.2、0.3、0.4,中支座支承宽度为100mm、150mm、200mm、250mm。试验结果表明,以连续梁中支座控制截面受弯破坏荷载对应的弹性弯矩计算值为弯矩调幅对象,在中支座控制截面塑性铰形成前弯矩调幅幅度介于15.3%～24.2%,占总弯矩调幅幅度的37.7%～74.0%,可见塑性铰形成之前的弯矩调幅不容忽视;从中支座控制截面受拉纵筋屈服至该截面受弯破坏对应的弯矩调幅幅度介于6.91%～30.30%,占总弯矩调幅幅度的26.0%～62.3%。基于共轭梁法编制了连续梁弯矩调幅模拟计算程序,在各试验梁基础上进行扩参数分析,考察纵向受拉钢筋强度等级为400MPa级、500MPa级和600MPa级,混凝土强度等级为C20～C80,中支座支承宽度为100～400mm,中支座控制截面相对受压区高度为0.1～0.4,跨高比为8～24,加荷形式分为跨中单点加载、三分点加载和均布荷载的336根模拟梁中支座控制截面弯矩调幅变化规律。发现在其它设计参数相同情况下,随着受拉纵筋屈服强度的提高,连续梁塑性铰形成前弯矩调幅幅度增大、塑性铰形成后弯矩调幅幅度减小,总弯矩调幅幅度降低;随着中支座支承宽度的增加、中支座控制截面相对受压区高度以及跨高比的减小,两阶段弯矩调幅幅度均增大。建立了反映上述各关键参数影响规律的混凝土连续梁弯矩调幅系数计算方法。(3)为考察梁端控制截面纵向受拉高强热轧钢筋在框架梁柱节点内的应变渗透对梁端控制截面转动的影响,分别以HRB500钢筋和HRB600钢筋作梁端控制截面受拉纵筋,完成了混凝土强度等级为C40、C50、C60,受拉纵筋相对锚固长度(钢筋锚固长度与钢筋直径之比)介于8～23的30个梁段与柱组合体试件梁自由端静力加载试验。试验结果表明,各组合体试件在梁端控制截面受拉纵筋屈服时和受弯破坏时,由高强热轧钢筋应变渗透所引起的梁端控制截面附加转角随受拉纵筋屈服强度的提高呈线性增长趋势、随受拉纵筋相对锚固长度的增加呈幂函数增长趋势、随混凝土强度的提高呈幂函数减小趋势、随梁端控制截面相对受压区高度的增加分别呈反比例函数增大趋势和幂函数减小趋势。建立了考虑各关键参数影响的两特征时刻梁端控制截面附加转角计算公式。(4)完成了12榀HRB500钢筋和HRB600钢筋作纵向受拉钢筋的混凝土框架弯矩调幅试验,每榀框架均为单层两跨。针对每跨框架梁存在两个梁端控制截面(与中柱相交的梁端控制截面和与边柱相交的梁端控制截面)的客观事实,提出了按各梁端控制截面塑性铰的出现顺序确定框架计算简图,进而确定弯矩调幅对象的调幅计算原则。试验结果表明,梁端控制截面塑性铰形成前、后两阶段弯矩调幅系数介于10.3%～33.4%和3.4%～30.5%,分别占总弯矩调幅幅度的48.1%～81.6%和18.4%～51.9%。两阶段弯矩调幅均考虑了锚固于梁柱节点内的高强受拉纵筋应变渗透所引起的梁端控制截面附加转角的影响,发现两阶段弯矩调幅系数均随着梁端附加转角的增加而增大。建立了考虑受拉纵筋屈服强度、梁端控制截面附加转角等关键参数影响的高强热轧钢筋作受拉纵筋的框架梁端控制截面弯矩调幅系数计算方法。(5)试验研究及计算分析表明,在各设计参数相同情况下,相比于采用普通强度钢筋作为受力纵筋的连续梁和框架,以高强热轧钢筋作受拉纵筋的连续梁和框架在塑性铰形成前弯矩调幅幅度增大、塑性铰形成后弯矩调幅幅度减小,总弯矩调幅幅度相对较低。