配槽钢骨架的型钢混凝土梁受扭性能试验研究

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为了研究槽钢骨架型钢混凝土梁(Channel Steel Reinforced Concrete Beam简称CSRCB)在受扭作用下的受力性能,设计了8根配槽钢骨架型钢混凝土梁和1根普通钢筋混凝土对照梁。通过试验研究揭示了槽钢骨架型钢混凝土梁在受扭作用下的破坏形态和破坏过程,解释了槽钢骨架和混凝土的工作机理,分析了受扭作用下的影响因素。本次试验采用了槽钢替代纵筋,扁钢和角钢替代箍筋的型钢配钢形式。变化参数有混凝土强度等级、箍筋的配置方式和缀条形式、间距、角度。主要测量的试验结果有混凝土裂缝的分布情况,混凝土、钢筋、型钢的应变情况,试件开裂扭矩和极限扭矩,并对试验的全过程进行了详细的记录。试验表明:槽钢骨架型钢混凝土梁中钢筋和槽钢骨架对提高梁的开裂扭矩作用不明显,可以按素混凝土构件计算公式乘以槽钢骨架影响系数来计算CSRCB构件的开裂扭矩;槽钢骨架可以较大幅度的提高梁构件的极限扭矩和后期的抗扭刚度,并能显著改善构件的延性;混凝土强度等级的高低对构件的抗扭刚度有较大的影响,基本上成正比例关系;缀条形式对构件的抗扭刚度影响较小,缀条角度和缀条间距对构件的抗扭刚度有直接的影响,在一定范围内,缀条间距越大抗扭效果越好。本文最后还探讨了CSRCB构件的纯扭开裂扭矩和极限扭矩的计算公式。对于开裂扭矩的计算,初步建议不考虑钢筋的提高作用,按素混凝土构件乘以槽钢骨架影响系数来计算;极限扭矩分别由钢筋混凝土抗力项和槽钢骨架抗力项组成,通过受扭作用系数A、B、C来反映槽钢骨架与混凝土间的相互作用对受扭承载力的贡献,公式基本能反映CSRCB构件的受扭承载力,其物理意义较明确,计算结果与实测结果基本吻合,可为相关规范的制定和工程运用提供参考。
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