600MPa级钢筋混凝土深梁受剪承载力试验研究及有限元分析

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zwb19860
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在如今的建筑行业,深梁仍扮演着重要的角色,特别是在高大建筑物中,其出色的承载能力一直备受青睐。由于深梁的受力机制不同于浅梁,深梁一般发生剪切破坏,截止目前发现对深梁受剪性能影响的因素较多,仍未能达到统一说法。在我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)计算公式中,影响深梁的受剪承载力因素有:材料强度、剪跨比、试件几何尺寸、钢筋含量及布置方式等。在美国《混凝土结构建筑规范》(ACI318M-14)中,对深梁的承载力计算主要基于拉-压杆模型,即深梁承载力主要影响因素有:混凝土强度、纵筋强度及配筋率、压杆的截面面积、剪跨比等。为研究各因素对深梁极限承载力的影响,本文对配置600MPa级钢筋混凝土深梁进行受剪承载力试验研究,不仅进一步探究深梁的受力特征及极限状态,也为高强钢筋在深梁中的应用提供可参考的试验依据。主要工作如下:(1)对8根相同尺寸配置600MPa级纵筋的混凝土深梁,以不同的剪跨比(0.3~0.9)、纵筋配筋率(0.27%~1.27%)、箍筋配筋率(0%~0.5%)为变量,研究对其开裂荷载、极限荷载、钢筋应变、跨中挠度变化、混凝土应变、裂缝开展情况的影响。研究表明:纵筋配筋率、箍筋配筋率对深梁受剪性能均有一定的影响,剪跨比对深梁受剪性能的影响更为显著。(2)采用中国、美国、欧洲、加拿大规范对试验深梁进行承载力理论计算,把理论计算与试验结果进行对比。结果表明:中国规范与美国规范理论计算值更接近试验值,且计算结果离散程度较小,而欧洲规范和加拿大规范则具有更高的安全储备。(3)使用ANSYS对试验深梁进行非线性模拟计算,对模拟结果与试验进行对比发现:深梁的跨中挠度、钢筋应变、混凝土应力、极限承载力模拟结果与试验吻合程度较好,开裂荷载与试验结果存在个别相差较大的情况,整体而言模拟结果比较理想,误差在可接受范围以内。
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