混凝土无腹筋梁受剪性能尺寸效应的数值分析

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目前关于钢筋混凝土无腹筋梁剪切尺寸效应的研究,国内外许多学者已经做了大量研究,研究均表明无腹筋梁受剪承载力存在明显的尺寸效应。迄今为止,国内外对于大尺寸试件尤其是截面有效高度超过1000mm的混凝土无腹筋梁剪切尺寸效应的研究较少,究其原因,一方面由于受到实验室条件的制约,另一方面进行大尺寸无腹筋构件受剪破坏分析需要消耗大量的人力和资源。因此,运用钢筋混凝土有限元分析软件对这一问题进行研究成为了一个很好的选择。本文利用限元软件DIANA中基于断裂力学的有限元模型,对钢筋混凝土无腹筋梁进行了非线性分析;在与国内外试验结果进行对比分析的基础上,选取了其中一组试件,将梁高度扩大至500-3000mm范围,并变换不同骨料粒径、剪跨比、混凝土强度、截面高度、截面纵筋配筋率等进行建模;通过数值计算,分析了随着截面高度的增大,各个因素对钢筋混凝土无腹筋梁受剪承载力的影响程度的变化,并且改进了我国混凝土规范无腹筋构件受剪承载力公式。研究表明,对于大尺寸钢筋混凝土无腹筋梁,最大骨料粒径对受剪承载力有影响但尚不明显;纵筋配筋率对受剪承载力有一定影响,随着纵筋配筋率的增加受剪承载力小幅度增加;剪跨比、混凝土强度、截面高度对受剪承载力有较大影响;改进后的我国混凝土规范无腹筋构件受剪承载力公式能较好反映包括大尺寸无腹筋构件在内的尺寸效应的影响。
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