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高延性混凝土(HDC)是一种具有高韧性、高抗裂性能、高耐损伤能力的特种混凝土,在拉伸和弯曲荷载作用下能表现出典型的应变-硬化效应和多裂缝开展现象。本文采用HDC代替普通混凝土,以提高钢筋混凝土(RC)梁的承载力和变形能力,改善其脆性剪切破坏模式,减小构件的损伤程度及震后修复费用。本文针对HDC的力学性能和HDC梁的受剪性能,开展了试验研究、数值分析和理论研究工作,主要内容和成果如下:(1)HDC力学性能试验研究。采用单因素对比试验方法,研究纤维种类和掺量、水胶比、砂胶比和粉煤灰掺量对HDC力学性能的影响,试验结果表明纤维掺量的影响最为明显;研究了HDC的四点弯曲性能,建立梁式试件和薄板试件挠度间的转换关系,提出适用于HDC的弯曲韧性评价方法;对HDC的单轴拉伸性能进行试验研究,给出HDC极限拉应变与四点弯曲试件的挠度的关系,以采用四点弯曲试验评定HDC的单轴拉伸性能。(2)HDC无腹筋梁受剪性能试验研究。试验包括14个HDC无腹筋梁和4个RC梁,采用跨中单点集中加载方法,研究HDC梁的剪切破坏模式,分析剪跨比、配筋率和材料延性对HDC梁受剪性能的影响。试验结果表明,采用HDC代替普通混凝土,能够有效控制斜裂缝的开展,防止混凝土的压碎和剥落,提高梁的受剪承载力和变形能力,显著改善RC梁的脆性剪切破坏模式。(3)HDC无腹筋梁弯曲性能对受剪承载力的影响。HDC梁的弯曲性能对构件的受剪承载力有较大影响,采用HDC的本构模型并考虑受拉区HDC对受弯承载力的贡献,推导各个阶段HDC无腹筋梁试件所处的受力状态及其应变状态,分析其弯曲承载力,以实现能够同时发挥构件的弯曲性能和剪切性能的延性剪切破坏模式。采用Abaqus对各试件进行模拟分析,结果表明,纵筋配筋率和材料延性对试件承载力影响较大。(4)HDC短梁受剪机理及受力模型。(HDC)梁的受剪机理与RC梁有很大不同,受剪性能较钢筋混凝土(RC)梁有大幅度提高。基于桁架拱模型,考虑HDC的受拉作用,提出HDC短梁受剪承载力计算公式,讨论相关参数的取值,并参照我国规范对其进行简化,计算结果与试验结果吻合良好。(5)HDC梁的受剪承载力计算。采用考虑因素、可靠度、安全系数均不同的中美欧规范对HDC梁的受剪承载力进行计算,提出采用强度提高系数和延性提高系数对式中的HDC贡献项进行修正,建立HDC无腹筋梁、有腹筋梁、型钢HDC梁的受剪承载力统一计算公式。经验证,计算值与试验值吻合良好。