考虑开裂软化效应的高强轻骨料混凝土深受弯构件受剪模型分析

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高强轻骨料混凝土深受弯构件受剪破坏机理复杂,且高强轻骨料混凝土与普通混凝土的破坏机理不同,高强轻骨料混凝土裂缝从骨料中间穿过,而普通混凝土裂缝从骨料表面穿过,导致两者受压开裂软化效应存在差异。因此在高强轻骨料混凝深受弯构件受剪性能分析中对该类混凝土构件受压开裂软化效应研究不足,压杆软化系数计算方法需要进一步明确。所以本论文以高强轻骨料混凝土深受弯构件为对象,选取压杆隔离体试件开展受压性能试验研究,基于拉-压杆模型和修正压力场理论,开展考虑开裂软化效应的高强轻骨料混凝土深受弯构件受剪模型分析。
  论文完成了12个具有不同尺寸参数和配筋参数的高强轻骨料混凝土深受弯构件压杆隔离体试件受压性能试验,对高强轻骨料混凝土受压开裂软化性能进行了分析。主要内容包括:
  (1)完成了12个高强轻骨料混凝土深受弯构件压杆受压性能试验,对压杆软化系数的影响因素进行了分析,研究表明:压杆试件的高厚比越小,软化系数越高,压杆尺寸效应明显;压杆试件的截面面积越大,则其软化系数越高;压杆试件的混凝土强度等级越高,则其软化系数越高;
  (2)收集整理了关于压杆软化系数计算的4种规范设计方法和8种经典计算模型,对本文压杆隔离体试件进行计算对比分析,分析表明:各国混凝土规范计算结果均低于试验结果,其中加拿大CSAA23.3-04规范计算结果与试验结果吻合最好;经典的压杆软化系数计算模型计算结果偏于保守,其中Mikame模型计算结果与试验吻合最好;
  (3)分析压杆隔离体试件与深受弯构件相关性发现:在剪跨比小于1的条件下,压杆隔离体试件与相应的深受弯构件中的压杆受力性能吻合良好,随着剪跨比增大,由于弯曲作用影响,压杆隔离体试件与深受弯构件的相关性逐渐降低;
  (4)基于修正压力场理论,考虑深受弯构件中应力分布,及高强轻骨料混凝土破坏特征,将轻骨料粒径参数修正为零,建立考虑轻骨料混凝土破坏特性的基于修正压力场理论的深受弯构件压杆受压承载力计算模型,分析发现模型结果与试验结果吻合较好。
  论文完成的高强轻骨料混凝土深受弯构件压杆受压开裂软化性能试验及受剪模型研究,对分析高强轻骨料混凝土深受弯构受压开裂软化效应、受剪模型研究具有重要的理论意义,同时对高强轻骨料混凝土在工程应用中具有重要的实际价值。
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