箍筋布置方式对斜次梁抗剪性能的影响

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1、试验研究文章编号：1009-9441（2014）03-0021-03箍筋布置方式对斜次梁抗剪性能的影响123□□王耀峰，冯烨，刘武华（1.山西省交通科学研究院，山西太原030006；2.山西职业技术学院，山西太原030006；3.北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044）摘要：运用空间桁架模型建立主次梁斜交时（次梁为斜1斜次梁受剪构件受力机理分析梁）次梁受力模型，引用混凝土双向受力状态下强度理论和破坏准则，推导出斜次梁受剪构件极限承载力公式。并通过1.1受力模型模型梁试验、有限元数值模拟两种方法，分别分

2、析了斜次梁采用目前较为流行的变角度空间桁架模型，对箍筋布置方式对其抗剪承载力的影响。试验结果及有限元梁斜截面的受力情况进行分析。假定混凝土只受压分析表明，当箍筋与纵筋取不同夹角时，各模型破坏模式、挠曲线变化与极限承载力相近，说明其夹角对斜次梁的抗剪承力，纵筋和箍筋只受拉力，将混凝土实心截面等效为［4］载力影响很小。空心截面（见图1），采用空间桁架模型进行分析关键词：斜次梁；箍筋布置；受力模型；模型试验；有限元（见图2）。中图分类号：U441；TU755.3文献标识码：A引言在梁中箍筋主要起构造作用，目的是抑制

3、裂缝发展以及提高斜截面抗剪承载力。以往的研究认［1-2］为：箍筋成45°角布置时的抗剪性能优于成直角布置，并且斜向布置箍筋在限制裂缝方面的效果也优于直角布置。但在实际工程施工中，考虑到便图1等效空心截面示意图捷施工，梁中箍筋往往成直角布置方式。然而随着房屋建筑领域的发展，人们对房屋建筑的美观要求大大提高，结构中的主次梁斜角相交的现象屡见不［3］鲜。当主次梁斜交时，次梁箍筋无法平行于主梁布置。因此，探寻最佳斜次梁箍筋布置方式具有重要的意义。本文通过理论分析、模型试验、有限元模拟等方法，研究了箍筋布置方式对斜次梁

4、箍筋抗剪图2空间桁架模型示意图性能的影响。櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘themixtureis：RuttingtestdynamicstabilityDS≥temperaturestability25，000times/mm（60℃）orDS≥15，000times/mm（70℃）；Marshallimmersionresidualstability≥85%；作者简介：李永琴（1977-），男，山西长治人，讲师，一级注Freeze-thawspl

5、ittingresidualstrengthratioTSR≥册结构工程师，工程硕士，2003年7月毕业于哈尔滨工业大85%；-10℃LowtemperaturebendingstrainεB≥学土木工程专业（桥梁工程方向），2010年4月获沈阳建筑大学建筑与土木工程专业工程硕士学位，现从事教学工作。-33.0×10.收稿日期：2014-04-27Keywords：epoxyasphaltmixture；concretebridge（编辑盛晋生）deckpavement；waterstabilityprope

6、rties；high建材技术与应用3/2014·21·1.2公式推导假设扭矩T产生的剪应力流τ在其空心截面TT四壁内均匀分布，则：τ=。由剪力V产生的TA2ccorV剪应力流在截面上均匀分布，则：τ=，于是有：Vbh0TVτ1+τT+τV=+（1）A2cbhcor0由此推得箍筋抗剪承载力公式为：图4试验梁破坏结果（梁1）Af表2试验梁试验结果st1yvV=kfbh+（1-2k）bh（2）c004cs类别开裂荷载/kN极限荷载/kN跨中挠度/mm梁1501352.92试验梁设计和试验结果第1组梁2601353.

7、02.1试验设计梁3701954.0第2组本试验设计共分2组，通过改变梁中箍筋夹角梁4601954.0与间距，分别对比研究二者对梁斜截面抗剪承载力［5］梁抗剪性能的影响甚微。而随着箍筋间距的减小，的影响。各组试验梁信息见表1，配筋信息见图3。梁的抗剪承载力显著提高。由此可知，在其他条件试验采用跨中逐级加载的方式，测量不同箍筋布置相同的情况下，箍筋的布置方式对梁斜截面抗剪承方式下各梁的扰度变化及破坏情况。载力的影响较小，而箍筋布置间距是其抗剪承载力表1试验梁信息表的主导因素。类别箍筋与纵筋夹角β（/°）箍筋间距

8、/mm梁1901203有限元数值模拟第1组梁245120为了验证试验结果的准确性和进行更深入的研梁39070第2组究，本文采用有限元数值模拟的方法，对不同箍筋布梁44570置方式下的斜次梁抗剪承载力进行分析。3.1单元类型在有限元分析中，采用双线型随动强化BKIN模型模拟，服从VonMises屈服准则。单元选取时，本文采用ANSYS软件单元库中的空间有限元单元solid65及link8来分别模拟混凝