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1、湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文HRB500級(jí)箍筋混凝土梁斜截面受力性能試驗(yàn)研究姓名:李娟申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師:沈蒲生20070517集中荷載作用下HRB500箍筋混凝土梁抗剪性能試驗(yàn)研究摘要HRB500級(jí)鋼筋是一種強(qiáng)度高、延性好的新型鋼筋,在國(guó)外已得到廣泛的應(yīng)用。正在修訂中的我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》擬將此種鋼筋列入,以便節(jié)約用鋼量。應(yīng)用HRB500鋼筋作為抗剪箍筋,可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)寬的斜裂縫而不能滿足結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性的要求。2004年《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》管理單位將其列為研究課題,組織相關(guān)單位對(duì)其進(jìn)行研究,為此我們參與了此項(xiàng)研究。本文通過(guò)對(duì)16
2、根集中荷載下高強(qiáng)箍筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁的試驗(yàn)研究,分析了高強(qiáng)鋼筋混凝土梁在集中荷載作用下斜向開(kāi)裂的特點(diǎn)、斜裂縫的開(kāi)展情況、破壞形態(tài)以及變形性能。著重研究了剪跨比和配箍率、混凝土強(qiáng)度對(duì)試驗(yàn)梁的斜向開(kāi)裂荷載、斜裂縫的開(kāi)展情況及抗剪極限承載力的影響。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立了本文考慮軟化的拉壓桿桁架抗剪承載力模型,該模型考慮了混凝土雙向應(yīng)力下的軟化現(xiàn)象、拱體效應(yīng)及箍筋在剪跨區(qū)應(yīng)力的不均勻性。利用本文試驗(yàn)數(shù)據(jù)及國(guó)內(nèi)外其它學(xué)者的試驗(yàn)數(shù)據(jù),推導(dǎo)了集中荷載下梁的受剪承載力計(jì)算公式。根據(jù)該模型所推導(dǎo)的計(jì)算公式能較好地符合試驗(yàn)結(jié)果,可以作為承載力計(jì)算的預(yù)測(cè)公式。通過(guò)裂縫寬度試
3、驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析,提出了本文的斜裂縫寬度實(shí)用計(jì)算公式。為了證明公式的普遍性,本文還引用了國(guó)內(nèi)外其它學(xué)者的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明該公式在一定程度上比較符合裂縫實(shí)際開(kāi)展情況,可以用來(lái)定量地計(jì)算斜裂縫寬度。最后,從HRB500鋼筋混凝土梁在現(xiàn)有規(guī)范抗剪承載力計(jì)算公式基礎(chǔ)上應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求入手,提出了該種鋼筋做箍筋時(shí)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度的建議取值,為規(guī)范相關(guān)的研究提供了一定的參考。關(guān)鍵詞:HRB500鋼筋;斜向開(kāi)裂荷載;軟化拉壓桿桁架模型;受剪承載力;斜裂縫寬度;II碩士學(xué)位論文AbstractHRB500isanewtypesteelbarwhichha
4、smanymerits,suchashigh-strengthandstrongductility.Thiskindofsteelbarshasbeenusedprevalentlyinforeigncountries.ItwillbetakeninCodefordesignofconcretestructureswhichisrevising.WhenHRB500steelbarsusedasstirrup,thereinforcedconcretebeammayappearsooversizeddiagonalcrackthatitcan’tsatis
5、fytheengineeringrequirementsforapplicabilityanddurability.Ithasbeentakentoatopicforstudybytheadmini-strativecommitteeofCodefordesignofconcretestructuresin2004,thentheyorganizedcorrelatedorganizationstoresearch.Soweparticipateinthisstudy.Baseontheshearbehaviorexperimentof16simple-s
6、upportedreinforcedconcreteofrectanglesectionwithhigh-strengthstirrupssubjectedtoconcentratedloads,thethesisstudiesthediagonalcrackingbehavior,openingofdiagonalcrack,failuremodelanddeformationcharacteristicsofthesebeams.Thethesisespeciallyexploreseffectsofshearspan-to-depthratio,st
7、irrupreinforcementratio,concretestrengthonthediagonalcrackingload,openingofdiagonalcrackandshearbearingcapacity.ThethesisproposedanewkindofcalculationmethodoftheSoftenedStrut-and-TieTruss,thismodeltakesaccountofthesoftphenomenonofconcretesubjectedbiaxialstress,tiedarcheffectandthe
8、nonuniformstressinstirrupalongthe