預應力混凝土梁受剪性能研究.pdf

1、根據(jù)對大跨徑預應力混凝土箱梁橋的病害調(diào)查可知，跨中下?lián)线^大和腹板斜裂縫問題常常是“并發(fā)癥”。腹板斜裂縫是結構性裂縫，屬于受剪基本理論范疇。目前，國內(nèi)外已有的混凝土受剪性能試驗均偏重于承載力研究，對于斜裂縫出現(xiàn)之后的剪切變形影響關注較少，且沒有一個統(tǒng)一的理論能夠完整地反映混凝土結構的受剪性能。本文從混凝土結構的受剪基本理論入手，同時開展鋼筋混凝土和預應力混凝土梁的受剪承載力研究，重點探究斜向開裂后剪切變形對預應力混凝土梁跨中撓度的影響，最

2、后在有限元軟件中定量分析了斜裂縫開展對實橋跨中撓度的影響。本文研究主要取得了如下成果:
　　(1)收集了216根鋼筋混凝土有腹筋梁剪切試驗數(shù)據(jù)，分析討論了受剪承載力隨著剪跨比、截面有效高度、混凝土抗壓強度、縱筋率、配箍特征值等因素變化的基本規(guī)律。基于桁架-拱模型，考慮變形協(xié)調(diào)條件，推導了能夠考慮全剪跨比影響的鋼筋混凝土梁受剪承載力計算公式。采用統(tǒng)計特征值法、影響因素法對建議方法以及各國設計規(guī)范計算結果進行了分析比較，結果表明建議方

3、法預測精度較高。
　　(2)基于桁架-拱模型，分別考慮預應力以及受壓翼緣對受剪承載力的提高作用，推導了預應力混凝土有腹筋梁受剪承載力計算公式。收集了118根預應力混凝土有腹筋梁剪切試驗數(shù)據(jù)，分析討論了受剪承載力隨剪跨比、截面有效高度、混凝土抗壓強度、縱筋率、配箍特征值以及截面形心處預壓應力等因素變化的基本規(guī)律。采用統(tǒng)計特征值法、影響因素法對建議方法以及各國設計規(guī)范的計算結果進行了分析比較，結果表明建議方法預測精度較高。
　　

4、(3)考慮了斜裂縫間混凝土拉應力影響，推導了預應力混凝土梁有效剪切剛度計算公式。根據(jù)項目組以往開展的6根預應力混凝土矩形梁和文獻中的4根工字型試驗梁的剪切性能試驗，驗證了建議有效剪切剛度計算方法的適用性，并與規(guī)范GB50010-2010計算的彎曲變形進行了比較。在對試驗梁各階段變形比的分析結果表明，對于預應力混凝土薄腹梁，斜向開裂后的剪切變形對撓度的影響不可忽略。此外，分析評估了曲線預應力筋角度、普通鋼筋配筋率、剪跨比、跨高比、有效預應