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1、,钢筋混凝土连续梁的抗剪性能,资料搜集 ： Word制作 ： PPT制作 ： 报告宣讲 ：,概述： 本次报告首先引述了早期国外几个经典的试验对连续梁抗剪性能的研究；然后综合了近期国内的一些研究成果，分无腹筋和有腹筋连续梁，对其抗剪强度进行研究，并引进“等效简支梁”的概念,阐述了无腹筋钢筋混凝土构件抗剪性能的某些规律。,1 国外早期的经典试验 2 国内近期的实验研究 2.1无腹筋连续梁的抗剪性能 2.2有腹筋连续梁的抗剪性能,第一个经典试验 ：Rodriguez的试验,采用两层分配梁将荷载分配到4个作用点，实验装置如图所示,试验结果归纳的计算公式没有被ACI规范采用，试验揭示的破坏特征对认识钢筋
2、混凝土连续梁抗剪性能还是非常有价值的。,图（a）为无腹筋梁的斜压破坏，因集中荷载作用点到支座的距离很短，形成荷载作用点到支座的直接传力路径； 图（b）显示了无腹筋梁中中间支座两侧的压力传递和黏结破坏，反弯点两侧的反号弯矩使得这个区域的受力非常复杂； 图（c）的无腹筋梁破坏形态更清楚地表明黏结破坏的特点； 图（d）所示的连续梁在两个荷载作用点的中间区域发生梁斜拉破坏，这个区域的剪力较小，但集中荷载作用点到支撑点之间的梁段配置了更多的箍筋，因此，图（d）和图（a）表现出完全不同的破坏形态； 图（e）和图（h）均为挠曲破坏，虽然出现了很多斜裂缝以及黏结裂缝，但纵向钢筋达到屈服，仍认为属于挠曲破坏；
3、图（f）显示了典型的剪压破坏，反弯点两侧的斜裂缝各自在其区段内发展，但集中荷载作用点到反弯点的距离较短，最后发生类似于小剪跨比简支梁的斜压（剪压）破坏；值得注意的是， 图（g）所示的连续梁，该梁的纵筋强度等级和配箍率高于图（f）所示的连续梁，其他条件均相同，配箍率提高和纵筋强度提高使得梁的抗剪强度和抗弯强度均提高，但黏结破坏决定了最后的破坏形态,第二个经典试验：Bryant的试验,多点加载的钢筋混凝土两跨连续梁的试验。与第一个经典试验的装置相比，为适应多点加载，采用了反力刚架和12个千斤顶，利用分配梁和千斤顶直接加载，最大点荷载数为每跨11个（图中未全部画出），由此产生的弯矩和剪力非常接近均布
4、荷载产生的弯矩和剪力。试验装置如图所示：,均布荷载作用下，最大弯矩和最大剪力只同时出现在连续梁的支座截面，反弯点区域的受力条件发生变化。试验结果表明，均布荷载作用的连续梁在反弯点区域没有发生黏结破坏。,理论解释这一实验现象： 如图所示，如将承受反号弯矩的构件在反弯点处切开，得到两个静定的悬臂结构。按结构力学概念，切口处的赘余力就是构件中的剪力。 但从另一个角度看，反弯点处的剪力也可看做一种内在的拉力，这种拉力将两个试图分开的悬臂构件结合在一起。 因此，反弯点是连续梁的薄弱部位，应该配置足够的箍筋。,第三个经典试验：Stuttgart试验,Leonhardt在20世纪60年代初期完成一批非常有影
5、响的钢筋混凝土梁的受剪性能试验，称为Stuttgart试验。Leonhardt从图所示连续梁斜裂缝分布特征得出的结论是，连续梁内支座两侧的斜裂缝直接向支座延伸，支座两侧的箍筋非常重要，反弯点区域的箍筋应力很低，箍筋主要应配置在支座两侧。,按下图所示的配箍方案，在反弯点附近可以不配箍筋。 但在工程设计中，如果是集中荷载作用，从集中荷载作用点到支座截面的整个范围内，都必须配置箍筋，因为设计人员实际上不大可能准确判断连续梁会出现哪种破坏形态。,国内的研究：无腹筋连续梁抗剪强度,试件：54根无腹筋钢筋混土连续梁。 通过试验数据，对影响抗剪强度的主要因素进行了分析：,1.剪跨比的影响剪跨比m对无腹筋约束
6、梁抗剪强度的影响与简支梁相似，抗剪强度随m增大而降低，当3 时基本不再降低 (图2.1)，约束梁的抗剪强度比简支粱要低，其差值随m增大而减小，当 m 3 时 ，二者的试验值趋于一致。,2.跨高比的影响 约束粱承受均布荷载的抗剪强度与跨高比的关系如右图所示，其抗剪强度随跨高比的增大而减小，当l/h0大于l4时，其抗剪强度不再降低，其变化规律与简支粱 类似。该图还表明，承受均布荷载的约束梁的抗剪强度也与弯矩比有关，l/h0越小，弯矩比的影响就越大。,3.弯矩比的影响 右图是均布荷载作用下约束粱抗剪强度与弯矩比的关系，n1时，抗剪强度随n的增加而降低;n=l时，粱的抗剪强度最大，但在0n2的范围内，
7、粱的抗剪强度的试验值都不低于跨高比相同的简支粱。,4.纵筋配筋率的影响 从下图可看出纵筋配筋率增大时能提高约束梁和连续梁的抗剪强度。剪跨比m小时，影响较大；剪跨比大时，影响不显著，其规律与简支梁类似。,依据这些试验，给出了几个计算公式：,集中荷载下连续梁的抗剪强度,均布荷载下连续梁的抗剪强度,无腹筋连续梁抗剪强度（引入等效简支梁概念）,试件：共6根简支梁和12根连续梁。,配筋图：,荷载示意图：,等效简支梁 观察连续梁的破坏过程，可以看到，连续梁的斜裂缝总是在反弯点附近形成，或者在反弯点的正弯矩区一侧，或者在反弯点的负弯矩区一侧，其形态分别类似于均布荷载下简支梁抗剪试验和集中荷载下简支梁抗剪试验
8、中可以看到的情况，其最后的破坏形态也类似于相应简支梁的情况。下图给出了一根连续梁和一根简支梁的裂缝和破坏形态图，两者十分相似,说明它们的抗剪性能存在着某种内在的联系。,可以认为，在试件的主筋没有屈服的情况下，试件材料仍处于弹性阶段，约束梁的理论反弯点可以近似视作一个假想的铰支座，因此在分析约束梁的剪切破坏机理时，可以把约束梁分解为三个等效简支梁来考虑，跨中两反弯点之间部分，等效为一个均布荷载下的简支梁，反弯点和端支座之间部分与一个反置的集中荷载下的简支梁等效，如下图所示。由于反弯点处的约束条件和实际简支梁的支承约束有所不同。所以等效简支梁的假想支座并非在约束梁理论反弯点的位置上，在分析时，须对
9、等效简支梁的跨度进行适当的修正。,通过试验也给出了几个计算公式,计算公式一：,这里以构件控制截面的名义剪应力作为标志抗剪强度的参数。右图收集了150个均布荷载下无腹筋钢筋混凝土简支梁、约束梁、连续梁和框架的试验数据，由图可知，上式提供的曲线是所有这些试验值的下包线。,均布荷载作用下，无腹筋钢筋混凝土连续构件的抗剪性能，可以通过引进“等效简支梁” 的概念来分析，其中最弱 的一个等效简支梁的抗剪强度控制了连续构件的抗剪强度。,计算公式二：,由于上式中用了连续构件的实际跨高比，而不必计算等效简支梁的名义跨高比，使设计计算大为简化。,有腹筋连续梁抗剪强度,试件： 共109根有腹筋钢筋混凝土连续梁和17
10、根仅配弯筋的连续粱。依据试验，集中荷载和均布荷载作用下的配箍筋连续梁和约束粱的破坏形态，基本上与无腹筋的连续粱和约束粱相同。但在某些有腹筋连续梁的试件中，为了探讨塑性铰出现对抗剪强度的影响，在中支座处进行弯矩调幅达30%左右，在上述试件中曾出现弯剪破坏形态。,集中荷载下连续梁的抗剪强度,第一个公式,90个集中荷载作用下连续梁的试验数据,式中系数0.94是利用国内90个和国外99个，共189个有腹筋连续梁和约束梁试验数据得出,如图2.20。,第二个公式,均布荷载下连续梁的抗剪强度,第一个计算公式,式中系数1.20是利用国内外共20个有腹筋连续梁和约束梁试验数据得出。,第二个计算公式,有腹筋连续梁
11、试验结论,试验表明弯矩比n是影响抗剪强度的重要因素之一，随着弯矩比的变化，不仅会影响裂缝的出现顺序和分布，而且会改变梁的截面的破坏位置、破坏形态和抗剪强度。当弯矩比n=1.0 时其影响最大。 均布荷载下有腹筋和无腹筋连续粱的抗剪强度随跨高比l/h0的增大而降低，当l/h01011时， 其抗剪强度总是高于跨度相同条件下的简支梁。当l/h011 时，其抗剪强度与跨度相同的简支粱接近。 连续梁在荷载作用下出现梁内力重分布现象，且随剪跨比的减小其内力重分布现象越明显。试验表明这种应力重分布现象会改变梁的破坏形态和出现纵筋与砼之间 严重撕裂的现象。 以下几个问题应当进一步研究。 1、塑性铰出现对连续梁抗剪强度的影响。2、荷载形式的影响。本次试验都是上部直接加载，应进一步探讨间接加载，试件下部加载对抗剪强度的影响。,
