鋼筋混凝土板抗沖切試驗(yàn)研究.pdf

1、采用無(wú)梁樓蓋的板柱結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳力途徑簡(jiǎn)捷、增加樓層凈高等特點(diǎn)，因而日益成為工程界關(guān)注的熱點(diǎn)結(jié)構(gòu)體系，并得到了大量的應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)外對(duì)受沖切承載力計(jì)算理論的研究可謂百花齊放，運(yùn)用各種理論與方法(如極限平衡理論、剛塑性理論、桁架比擬法、屈服線理論等)對(duì)鋼筋混凝土板的受沖切承載力問(wèn)題進(jìn)行了研究，但總的來(lái)說(shuō)，理論上并沒(méi)有得到統(tǒng)一。而各國(guó)規(guī)范對(duì)于沖切承載力的計(jì)算基本上是經(jīng)驗(yàn)公式，缺乏有力的理論支持。 本文在總結(jié)前人工作的基

2、礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)進(jìn)行了12塊板(包括3塊單向板)的沖切試驗(yàn)，試驗(yàn)獲取了板的荷載-撓度曲線，鋼筋及混凝土應(yīng)變，以其開(kāi)裂荷載、極限荷載等試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在本文及前人試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上，本文對(duì)影響方板的沖切承載力的各因素進(jìn)行了分析： 1.板的沖切承載力隨混凝土強(qiáng)度的增加而增大，且與√fc或ft成正比； 2.縱筋配筋率小于3％時(shí)，板的沖切承載力隨縱筋配筋率的增加而增大，當(dāng)縱筋配筋率超過(guò)3％以后，沖切承載力隨配筋率的增加不再明顯； 3.

3、板的沖切承載力隨板厚的增加而增大，近似呈線性關(guān)系； 4.柱頭尺寸增大，沖切破壞面的周長(zhǎng)增加，板的沖切承載力亦隨之增大，沖跨比對(duì)板沖切承載力的影響不明顯。 本文總結(jié)前人的研究表明，單向板的剪切破壞與梁的剪切破壞類似，其剪切破壞機(jī)理也與梁的剪切破壞機(jī)理相當(dāng)。雙向板的沖切破壞與梁及單向板不同，由于板的雙向彎矩作用，混凝土剪壓區(qū)處于三向復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，混凝土剪拉區(qū)承載力遠(yuǎn)低于混凝土剪壓區(qū)的復(fù)合承載力。荷載繼續(xù)增加時(shí)，剪拉區(qū)混凝土先

4、裂開(kāi)，此時(shí)空間斜截面已初具規(guī)模，沖切荷載由穿過(guò)斜裂縫的縱筋銷栓抗剪，剪壓區(qū)混凝土及混凝土裂縫間骨料咬合力共同承擔(dān)。當(dāng)板內(nèi)腹剪斜裂縫發(fā)展到臨界狀態(tài)時(shí)，靠近板受拉面的混凝土從鋼筋水平處迅速撕裂，剪壓區(qū)混凝土達(dá)到復(fù)合應(yīng)力作用下的極限承載力而產(chǎn)生剪切滑移破壞，此時(shí)荷載驟降，混凝土剪壓區(qū)殘余混凝土被壓碎而導(dǎo)致破壞錐陷入板內(nèi)產(chǎn)生沖切破壞。 本文在前人研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用剛塑性模型及極限平衡理論，建立了鋼筋混凝土方板的沖切承載力計(jì)算模型，通過(guò)對(duì)

5、模型的理論分析得到了剪壓區(qū)混凝土剪應(yīng)力及正應(yīng)力的分布，表明剪壓區(qū)應(yīng)力以剪應(yīng)力為主，正應(yīng)力為負(fù)且不及剪應(yīng)力的10％;理論分析得到了板的沖切破壞面傾角隨板沖跨比的變化規(guī)律，研究表明tga=0.8λ。方板和圓板的沖切臨界截面均可取為距離柱邊緣0.4λho的位置。 最后，本文收集了248塊方板的試驗(yàn)資料，將所有試驗(yàn)板的試驗(yàn)結(jié)果與我國(guó)TJ10-74規(guī)范、GB10-89規(guī)范、GB50010-2002規(guī)范、美國(guó)ACI318-95規(guī)范、歐洲CE