網(wǎng)格配筋混凝土結構抗剪機理研究

本項目通過對混凝土結構現(xiàn)有抗剪配筋理論及各國規(guī)范抗剪配筋設計方法的深入研究及分析對比，認識到現(xiàn)有抗剪模型對相應配筋體系中箍筋和混凝土的抗剪機制在理論上并沒有完整解釋清楚、部分甚至采用試驗現(xiàn)象解釋等不足之處，從而對混凝土結構抗剪配筋基礎理論進行研究，以建立完整的抗剪配筋設計方法，最終實現(xiàn)混凝土結構（梁單元、板單元等）抗剪配筋設計方法的統(tǒng)一。 本項目在已有的研究成果（水平鋼筋抗剪初步試驗研究及腹部適配筋概念）的基礎上，首次提出了混凝土結構“拉應力域”抗剪配筋理論，深入到應力層面，對鋼筋混凝土梁的抗剪機理進行了解釋；以截面上的應力分析為基礎對混凝土結構的剪切鋼筋設計及抗剪強度計算進行了研究：從兩維主應力下混凝土的破壞形態(tài)入手，結合混凝土破壞準則，研究不同承剪構件（梁、板等）、不同受力區(qū)域（簡支梁、連續(xù)梁反彎點等）混凝土的抗剪機理；從抗剪鋼筋平衡主拉應力的角度，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），它可以承擔各種荷載（軸力、彎矩、剪切及扭轉）產(chǎn)生的正應力和剪應力（即任意角度的主拉應力分布）。 本項目也進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。通過試驗深入認識了鋼筋混凝土梁（是否配置腹板水平鋼筋）的剪切性能及其隨試驗參數(shù)的變化規(guī)律，重點揭示了腹板混凝土次生裂縫發(fā)展過程中主壓應力傾角及斜裂縫間混凝土主壓應力的變化規(guī)律，以及連續(xù)梁反彎點（是否配置腹板水平鋼筋）的抗剪性能規(guī)律，充分認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梁進行鋼筋受力及腹板混凝土受力的分析比較，驗證了理論模型的正確性和合理性；采用本項目提出的“拉應力域”抗剪配筋設計方法對試驗梁進行抗剪承載力的研究分析，并與國內外規(guī)范的抗剪計算結果進行了比較，充分體現(xiàn)了本項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構抗剪試驗的研究成果，為橋梁的設計計算提供了有意義的參考。 最后，對國內外現(xiàn)行設計規(guī)范中斜截面抗剪配筋設計計算方法提出了建議，并對進一步工作的方向進行了簡要的討論。

混凝土結構抗剪配筋是目前國內外規(guī)范尚不完善的核心問題，至今沒有統(tǒng)一的設計計算方法，計算結果相差較大。配筋的基礎在于對鋼筋混凝土結構抗剪機理的清晰認識，現(xiàn)有抗剪模型對相應配筋體系中箍筋和混凝土的抗剪機制在理論上并沒有完整解釋清楚，部分甚至采用實驗現(xiàn)象解釋；而腹板縱向鋼筋通常作為構造鋼筋布置在混凝土結構中，對它和箍筋共同抗剪的理論研究及實驗驗證在混凝土結構抗剪研究領域尚屬空白。本課題將深入到應力層面，研究由箍筋和腹板縱向鋼筋組成的網(wǎng)格配筋混凝土結構的抗剪機理：從兩維主應力下混凝土的破壞形態(tài)入手，結合混凝土破壞準則，研究不同承剪構件、不同受力區(qū)域混凝土的抗剪機理；從網(wǎng)格鋼筋平衡主拉應力的角度，針對混凝土梁中任意角度的主拉應力分布，研究網(wǎng)格鋼筋的抗剪機理、網(wǎng)格鋼筋的布置區(qū)域、配置形式等；通過實驗驗證，建立網(wǎng)格配筋混凝土結構抗剪計算模型，探索并找出一種具有普遍適用性的混凝土結構抗剪配筋方法。

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

副題名

外文題名

論文作者

丁星著

導師

蒲心誠教授指導

學科專業(yè)

材料學

學位級別

d 2000n

學位授予單位

重慶建筑大學

學位授予時間

2000

關鍵詞

鋼絲網(wǎng)混凝土 混凝土 高強混凝土

館藏號

TU528

唯一標識符

108.ndlc.2.1100009031010001/T3F24.012002662069

館藏目錄

2001\TU528\39 2100433B

一種更新的估計網(wǎng)格密度的方法是比較用 PowerGraphics 得到的結果和用 FullGraphics 得到的結果，這種技術僅限于實體模型采用四面體單元的情況，但它十分有效和精確。