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为了研究角钢骨架型钢混凝土梁(Angle Steel Reinforced Concrete Beam,ASRCB)在纯扭作用下的受力性能,设计了6根角钢骨架型钢混凝土梁和1根钢筋混凝土对照梁。通过试验研究揭示了角钢骨架型钢混凝土梁在纯扭作用下的破坏形态和破坏过程,解释了角钢骨架和混凝土的工作机理,分析了纯扭作用下的影响因素。
本次试验采用了角钢替代纵筋,扁钢替代箍筋的型钢配钢形式。变化参数有型钢配钢形式,型钢保护层厚度和混凝土强度等级。主要测量的试验结果有混凝土裂缝的分布情况,试件扭转角变化情况,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:角钢骨架型钢混凝土梁同普通钢筋混凝土梁相比抗扭性能有很大的提高,大体上随着型钢体积配钢率的提高而增大,其中增加斜腹杆的试件ASRCB-2的抗扭性能最好。型钢保护层厚度的增加使得型钢梁的抗扭性能降低。由于角钢骨架对混凝土的约束作用,试件的开裂扭矩有较大的提高,这与普通钢筋混凝土梁在计算开裂扭矩时忽略钢筋的作用有很大的不同。
本论文还在实测数据的基础上,提出角钢骨架型钢混凝土梁的开裂扭矩和极限扭矩计算公式,其计算结果与实测结果基本吻合。其研究结果可为相关规范的制定和工程运用提供参考。