基于软化桁架理论的RPC梁斜截面抗剪承载能力研究

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活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete, RPC)是一种具有超高强度、高韧性的新型材料,其材料组成上的特性使RPC构件在受力变形和破坏形态等方面与普通混凝土构件有明显不同。研究活性粉末混凝土梁(RPC梁)的抗剪性能可为探索RPC梁抗剪设计方法提供参考,从而推广RPC梁的应用。本文将软化桁架理论应用于RPC梁斜截面抗剪承载能力的研究,在软化桁架理论的基础上,考虑RPC材料特性,引入软化应力—应变关系以及RPC材料特征值,并对理论假定、破坏模式界限值、系数取值等进行了适当的修改和补充,建立了开裂后RPC梁抗剪承载能力的全过程分析法,能够准确的求解出构件的抗剪承载力。采用MATLAB软件编制RPC梁抗剪全过程计算分析程序,对考虑了不同配箍率、纵筋率和剪跨比等因素影响的12片RPC现场试验梁和文献中的10片预应力RPC试验梁展开研究,进行了抗剪承载力理论分析和计算,并与试验结果对比,结果表明,理论计算结果与试验结果符合程度较好,从而验证了本文所提出方法的可行性。基于软化桁架理论计算方法及其计算程序,通过大量计算,系统分析了混凝土强度、剪跨比、箍筋率、纵筋率、预应力等因素对RPC梁抗剪性能的影响,并得出各参数影响规律。在对比分析现行相关规范中抗剪承载力计算依据和计算公式的基础上,结合试验分析和理论计算分析,初步提出了一种适合RPC梁抗剪承载力计算的建议公式,通过验证表明,该建议公式可为RPC梁抗剪设计的工程应用提供参考。
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