反对称矩形螺旋箍筋对混凝土梁抗剪承载力影响的研究

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在混凝土构件中,采用螺旋箍筋不仅可以节省大量的工时和箍筋使用量,还可以提高混凝土构件的承载能力及其整体性。目前已发表的文献中,涉及混凝土梁中配置螺旋箍筋的较少,且对于在混凝土梁中配置螺旋箍筋后的受力特性研究更少,因此,需要对这一领域进行进一步的研究。为了研究在单向集中荷载作用下配置反对称矩形螺旋箍筋对钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力的影响,本文设计了12根试验梁,其中3根为配置普通形式矩形双肢箍的参照梁,其它9根为配置反对称形式的矩形螺旋箍筋梁。考虑混凝土梁斜截面承载力的影响因素众多,本文设计的试验方案优选了三种因素:混凝土强度等级(C20、 C25、C30)、箍筋间距(100mm、150mm、200mm)、剪跨比(1.51、2.03、2.5),考虑三种因素变化三个水平对混凝土梁斜截面承载力的影响,9根反对称矩形螺旋箍筋梁按L(934)正交表设计试验。本文对试验梁的破坏过程进行了描述,给出了试验梁的荷载——挠度曲线、剪跨区的剪力——箍筋应变曲线。本文采用极差分析法和方差分析法对试验结果进行分析,同时将反对称矩形螺旋箍筋梁与3根参照梁进行对比分析。结果表明,反对称矩形螺旋箍筋的使用增强了梁的抗剪能力,在抗剪试验中反对称矩形螺旋箍筋较垂直箍筋体现了更好的抗剪能力。通过对试验数据的分析,本文初步探索了配置反对称矩形螺旋箍筋对混凝土梁斜截面承载力的影响。最后,在分析试验数据的基础上,参照中国规范、美国规范、欧州规范和英国规范中斜截面承载力计算公式的形式,并结合MATLAB软件给出配置反对称矩形螺旋箍筋梁的斜截面承载力计算公式。
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