煤矸石是在煤矿开采过程中产生的拌合物,由于其利用率低、消纳途径少,已经成为我国累积存量最大的固体废弃物。随着经济的腾飞和城市化进程的加快,固体废弃物的消纳迫在眉睫,煤矸石的处理与再生利用问题亟待解决。将煤矸石替代天然碎石粗骨料配置混凝土、并应用于工程结构中是煤矸石资源再生利用的一种极为有效的途径,这不仅能够解决煤炭开采中煤矸石的利用问题,提高资源利用率;同时又可节约天然碎石骨料,避免出现因过量开采山石造成的环境破坏。本文以陕西神木地区煤矿洗选矸石为原料,将其按比例替代天然碎石粗骨料,分别以0%、40%、70%、100%的煤矸石取代率配置成煤矸石混凝土,制作了 10个煤矸石混凝土梁式受剪试件,以煤矸石取代率、剪跨比、配箍率及弯起钢筋为主要影响参数,研究煤矸石混凝土梁的抗剪性能。(1)开展立方体煤矸石混凝土的抗压试验,得出不同取代率煤矸石混凝土的抗压强度、抗拉强度、混凝土初始弹性模量等参数,得出按照所设计的配合比,不同取代率时煤矸石混凝土均能满足目标强度要求的结论。(2)进行煤矸石混凝土梁的抗剪性能试验,测量试件的钢筋应变、煤矸石混凝土应变、梁的变形,观测弯剪区斜裂缝开裂荷载、试件的极限荷载。在试验过程中量测每级加载的最大斜裂缝宽度及主斜裂缝倾角,分析试件裂缝的产生、发展、分布及其破坏模式,研究煤矸石混凝土梁受剪试件的破坏机理及破坏形态。(3)分析荷载与钢筋应变、混凝土应变及变形的变化关系,讨论不同煤矸石取代率、剪跨比、配箍率和弯起钢筋配置对煤矸石混凝土梁的受力性能、裂缝开展和变形性能的影响,借鉴有关学者提出的混凝土梁斜截面开裂模式,利用分析软件拟合得出煤矸石混凝土梁斜截面开裂荷载计算公式。(4)根据试验结果和考虑影响煤矸石混凝土梁抗剪承载力的因素分析结果,文中引入了煤矸石混凝土梁抗剪承载力折减系数βαs,并得出了折减系数βαs与煤矸石取代率αs之间的βαs-αs关系曲线;基于抗剪理论和计算模型对于煤矸石混凝土梁抗剪机理和破坏形态的适用性,以修正压力场理论为基础、同时考虑混凝土类梁抗剪公式的传统应用习惯,建立了煤矸石混凝土梁斜截面抗剪承载力计算公式。