钢筋混凝土深梁受剪承载力与尺寸效应

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对于钢筋混凝土深梁受剪承载力与尺寸效应,已有诸多学者进行过大量的试验与理论研究,建立并提出多种深梁受剪承载力分析模型。然而由于深梁受剪机理与作用因素比较复杂,目前仍没有一种被共同认可的分析方法。本文在收集与总结之前各国学者的试验与理论研究成果的基础上,通过统计分析的方法,对深梁的抗剪计算与尺寸效应问题进行研究。本文收集了国内外学者的634组钢筋混凝土深梁抗剪试验数据,采用现行美国规范ACI318M-11中拉压杆模型与我国规范GB50010-2010中深受弯构件受剪承载力计算公式进行计算分析对比。通过数据库内数据的整体分布,分析了深梁受剪承载力尺寸效应,探讨了深梁抗剪尺寸效应对我国规范计算结果的影响,同时类比美国规范拉压杆模型计算结果。针对我国规范深受弯构件受剪承载力计算公式中各影响因素,分析了我国规范在不同影响因素及其各区间内深梁抗剪设计的安全性与不足,同时对比美国规范的计算结果。考虑深梁受剪计算的诸多影响因素,对拉压杆模型中引入了新的混凝土力学模型,并验证了其适用性。研究结果表明,钢筋混凝土深梁受剪承载力存在显著的尺寸效应,该尺寸效应会导致我国规范深梁抗剪计算安全性降低,使设计结果趋于不安全;尽管美国规范拉压杆模型也会受到深梁抗剪尺寸效应的影响,但其设计结果仍然安全。在不同的影响因素区间内,我国规范的深梁抗剪设计安全性存在显著差异,同美国规范相比,我国规范适用范围较窄,计算安全性较低。本文对拉压杆模型改进后的深梁受剪承载力计算结果良好,充分考虑了受压断裂能与钢筋约束对混凝土材料性能的影响。
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