单向板剪切破坏试验研究

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近年来,钢筋混凝土板柱结构以其独特的优越性得到了越来越广泛的应用,但板柱结构的承载力通常由板柱节点的冲切破坏控制却是不争的事实,然而目前对冲切破坏内在机理的解释仍不够清楚。由于板柱结构中节点的冲切破坏与单向板的剪切破坏具有很多共同点,通常认为冲切破坏的理论解释与剪切破坏的破坏机理有密切的联系。由于抗冲切试验常通过柱头施加荷载,而抗剪试验常通过置于试件上表面的垫块单点或两点施加荷载,现有的剪切破坏试验结果与冲切破坏试验结果并不能形成直接对比。基于此,本文进行了22块无腹筋单向板剪切破坏对比试验,由观察到的试验现象和采集到的试验数据,主要包括试件的荷载-挠度曲线和荷载-应变曲线,分析柱头的存在对单向板剪切破坏的影响。同时比较不同混凝土强度(C30、C50)、纵筋率(ρL、ρH)和剪跨比(3、5、7)的试件剪切破坏之间的差异,为后续与板柱节点冲切破坏试验结果直接对比打下基础。按照修正压场理论、压力路径理论、临界斜裂缝宽度理论和劈裂破坏理论对本文试件的抗剪承载力进行计算,并将其与试验实测值进行比较。在这之后,本文提出了混凝土剪压区沿临界斜面剪坏的剪切破坏计算模型。该模型建立在劈裂破坏理论第一阶段裂缝模型基础上,考虑了纵筋的剪切变形和极限状态时临界斜裂缝沿第二分支的开展。根据该模型推导得到的无腹筋构件抗剪承载力计算公式,能较准确地预测651根无腹筋梁剪切破坏的试验结果,可作为抗剪承载力的预测公式。
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