三維網(wǎng)格配纖及配筋高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度與韌性研究簡介

《三維網(wǎng)格配纖及配筋高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度與韌性研究》作者是丁星，由蒲心誠教授指導(dǎo)。

副題名

外文題名

論文作者

丁星著

導(dǎo)師

蒲心誠教授指導(dǎo)

學(xué)科專業(yè)

材料學(xué)

學(xué)位級別

d 2000n

學(xué)位授予單位

重慶建筑大學(xué)

學(xué)位授予時(shí)間

2000

關(guān)鍵詞

鋼絲網(wǎng)混凝土 混凝土 高強(qiáng)混凝土

館藏號

TU528

唯一標(biāo)識符

108.ndlc.2.1100009031010001/T3F24.012002662069

館藏目錄

2001\TU528\39 2100433B

本項(xiàng)目通過對混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)有抗剪配筋理論及各國規(guī)范抗剪配筋設(shè)計(jì)方法的深入研究及分析對比，認(rèn)識到現(xiàn)有抗剪模型對相應(yīng)配筋體系中箍筋和混凝土的抗剪機(jī)制在理論上并沒有完整解釋清楚、部分甚至采用試驗(yàn)現(xiàn)象解釋等不足之處，從而對混凝土結(jié)構(gòu)抗剪配筋基礎(chǔ)理論進(jìn)行研究，以建立完整的抗剪配筋設(shè)計(jì)方法，最終實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)（梁單元、板單元等）抗剪配筋設(shè)計(jì)方法的統(tǒng)一。 本項(xiàng)目在已有的研究成果（水平鋼筋抗剪初步試驗(yàn)研究及腹部適配筋概念）的基礎(chǔ)上，首次提出了混凝土結(jié)構(gòu)“拉應(yīng)力域”抗剪配筋理論，深入到應(yīng)力層面，對鋼筋混凝土梁的抗剪機(jī)理進(jìn)行了解釋；以截面上的應(yīng)力分析為基礎(chǔ)對混凝土結(jié)構(gòu)的剪切鋼筋設(shè)計(jì)及抗剪強(qiáng)度計(jì)算進(jìn)行了研究：從兩維主應(yīng)力下混凝土的破壞形態(tài)入手，結(jié)合混凝土破壞準(zhǔn)則，研究不同承剪構(gòu)件（梁、板等）、不同受力區(qū)域（簡支梁、連續(xù)梁反彎點(diǎn)等）混凝土的抗剪機(jī)理；從抗剪鋼筋平衡主拉應(yīng)力的角度，提出了一種新的剪切鋼筋布置形式——正交網(wǎng)格剪切鋼筋（由豎直箍筋及腹板水平鋼筋組成），它可以承擔(dān)各種荷載（軸力、彎矩、剪切及扭轉(zhuǎn)）產(chǎn)生的正應(yīng)力和剪應(yīng)力（即任意角度的主拉應(yīng)力分布）。 本項(xiàng)目也進(jìn)行了一系列考慮縱向腹板水平鋼筋參與受力的橋梁抗剪承載能力的模型試驗(yàn)研究（鋼筋混凝土工字型截面薄腹梁），其中包括4片簡支梁和4片簡支帶懸臂梁。通過試驗(yàn)深入認(rèn)識了鋼筋混凝土梁（是否配置腹板水平鋼筋）的剪切性能及其隨試驗(yàn)參數(shù)的變化規(guī)律，重點(diǎn)揭示了腹板混凝土次生裂縫發(fā)展過程中主壓應(yīng)力傾角及斜裂縫間混凝土主壓應(yīng)力的變化規(guī)律，以及連續(xù)梁反彎點(diǎn)（是否配置腹板水平鋼筋）的抗剪性能規(guī)律，充分認(rèn)識縱向腹板水平鋼筋在鋼筋混凝土梁中所發(fā)揮的抗剪作用；通過對兩個系列試驗(yàn)梁的抗剪承載能力、裂縫寬度、梁體位移的分析比較，并對同一系列中不同剪切配筋形式的試驗(yàn)梁進(jìn)行鋼筋受力及腹板混凝土受力的分析比較，驗(yàn)證了理論模型的正確性和合理性；采用本項(xiàng)目提出的“拉應(yīng)力域”抗剪配筋設(shè)計(jì)方法對試驗(yàn)梁進(jìn)行抗剪承載力的研究分析，并與國內(nèi)外規(guī)范的抗剪計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，充分體現(xiàn)了本項(xiàng)目所提出方法的普遍適用性；上述這些工作為最終建立完整的“拉應(yīng)力域”抗剪配筋理論體系提供了依據(jù)，也豐富了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗剪試驗(yàn)的研究成果，為橋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算提供了有意義的參考。 最后，對國內(nèi)外現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范中斜截面抗剪配筋設(shè)計(jì)計(jì)算方法提出了建議，并對進(jìn)一步工作的方向進(jìn)行了簡要的討論。

（1）自然環(huán)境下配筋高強(qiáng)高性能混凝土的收縮徐變呈現(xiàn)早期發(fā)展較快，后期發(fā)展緩慢的特點(diǎn)，這與混凝土收縮徐變發(fā)展規(guī)律相一致；

（2）配筋混凝土的收縮徐變均小于素混凝土的收縮徐變。當(dāng)配筋率較低時(shí)，其對收縮徐變的影響較小，在工程應(yīng)用中，可以按素混凝土來對待；當(dāng)配筋率較高時(shí)，其對收縮徐變的減小作用需進(jìn)行具體的試驗(yàn)研究；

（3）通過對配筋混凝土的有限元分析以及和試驗(yàn)結(jié)果的對比可以得出，配筋混凝土的收縮應(yīng)變分析中應(yīng)考慮徐變的作用，忽略徐變的作用將對收縮應(yīng)變產(chǎn)生較大的誤差； 配筋率的大小對徐變的影響也不同，配筋率越高，徐變越小，相同配筋條件下，不同加載齡期下混凝土徐變相近。

（1）當(dāng)連續(xù)梁跨高比≤9時(shí)，由于梁承受彎矩較小，配筋基本受最小配筋率控制，裂縫寬度和燒度都較??；（2）當(dāng)跨高比≥10時(shí)，隨著鋼筋強(qiáng)度的提高，縱筋計(jì)算配筋率明顯減小；（3）當(dāng)跨高比較大荷載較大時(shí)，配筋可能受裂縫寬度和撓度的限制，與釆用HRB400鋼筋相比，不能體現(xiàn)HRB500鋼筋的強(qiáng)度優(yōu)勢，宜選用鋼筋；（4）跨高比在10~14之間時(shí)，與采用HRB400鋼筋相比，采用HRB500鋼筋節(jié)約鋼筋較為明顯，宜采用HRB500鋼筋。

綜合上述，當(dāng)梁跨高比較小且承受荷載不大時(shí)梁縱筋宜選用HRB400鋼筋，避免采用HRB500造成不必要的浪費(fèi)；當(dāng)梁跨度或荷載較大時(shí)，采用高強(qiáng)鋼筋可能受裂縫和燒度制約，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取適宜的梁截面高度或跨高比和筋強(qiáng)度等級。 2100433B