水利工程論文-預應力鋼纖維混凝土梁斜截面抗裂試驗和計算方法摘要：根據(jù)25根預應力鋼纖維混凝土無腹筋梁和20根預應力鋼纖維混凝土箍筋梁斜截面受力試驗研究，分析了箍筋、剪跨比、有效預壓力、鋼纖維體積率和長徑比對預應力鋼纖維混凝土梁斜截面抗裂度的影響規(guī)律.通過理論推導，提出了預應力鋼纖維混凝土梁的斜截面抗裂的計算公式.關鍵詞：預應力鋼纖維混凝土梁斜截面抗裂度鋼筋鋼纖維混凝土梁施加預應力后，進一步增強了正截面的抗彎性能，使正常使用狀態(tài)下正截面的裂縫和變形控制更易實現(xiàn)，但其斜截面的受力性能如何，國內尚無研究資料可查，國外也僅做了少量的試驗研究，有關斜截面抗裂的研究資料更少1.為此，本文對預應力鋼纖維混凝土梁的斜截面抗裂性能和計算方法進行了比較系統(tǒng)的研究.1試驗概況試驗梁分兩批制作.第一批在大連市預制構件一廠100m預應力張拉臺制作，包括18根預應力鋼纖維混凝土無腹筋梁和20根預應力鋼纖維混凝土箍筋梁，梁長2.30m，截面尺寸bh=150mm300mm.縱向預應力鋼筋為2l18冷拉級鋼筋，縱向非預應力受拉鋼筋為214熱軋級鋼筋，架立筋和箍筋分別為28和26.5熱軋級鋼筋，箍筋間距s=120mm,160mm,200mm.鋼纖維為剪切型，矩形斷面0.4mm0.5mm，長度lf=35mm、50mm和60mm，體積率f=0,0.5%、1.0%和1.5%.水泥采用525#普通硅酸鹽水泥，中砂、碎石(最大粒徑10mm)，水灰比0.40，水泥用量445kg/m，水泥砂石=11.442.57，NF-B型減水劑用量3.56kg/m.混凝土在容積為1.0m的攪拌倉內分8批投料攪拌，人工投撒鋼纖維，出倉后發(fā)現(xiàn)鋼纖維體積率f=1.5%長度lf=35mm、鋼纖維體積率f=1.0%長度lf=50mm和60mm的3批混凝土內鋼纖維有不同程度的“結團”現(xiàn)象，人工散開后拌和均勻再入梁模內成型.第二批在大連理工大學結構實驗室由人工拌合鋼纖維混凝土成型，包括7根預應力鋼纖維混凝土無腹筋梁，梁長1.65m，截面尺寸bh=120mm240mm.縱向預應力鋼筋為2l16或2l20冷拉級鋼筋，縱向非預應力鋼筋為25或212熱軋級鋼筋.采用長度lf=35mm的剪切型鋼纖維，體積率f=1.0%.混凝土配合比與第一批梁相同.試驗梁的截面尺寸和材料性能列入表1，其中鋼纖維混凝土立方體強度ffcu和抗拉強度fft取與試驗梁同批制作并養(yǎng)護的150mm立方體試塊實測抗壓和劈拉強度的平均值，鋼筋的屈服強度fy,極限強度fsu取同批試樣的相應平均值.試驗梁除PFA10-4a,4b和PV16-A10-43根梁采用單點加載外，其余均采用兩點對稱集中加載.測試內容包括剪壓區(qū)混凝土應變、與斜裂縫相交處縱向受拉鋼筋和箍筋應變、與箍筋相交處及縱向受拉鋼筋重心處斜裂縫寬度、跨中撓度、斜截面開裂荷載及破壞荷載.試驗梁斜截面開裂剪力實測值和斜截面破壞形態(tài)列入表1.表1預應力鋼纖維混凝土梁截面尺寸、材料性能及斜截面抗裂剪力試驗值試驗梁編號bhh0/mmf/(%)lf/dfffcu/MPa/(%)Np0/kNVpfcr/kN破壞特征PB0-2a1503002651.960044.32.0615490剪壓PB0-2b1603062701.930044.31.89137100剪壓第PFA5-2a1503002651.960.57047.82.06137120剪壓PFA5-2b1503002651.960.57047.82.06137100剪壓一PFA10-1a1503102751.161.07046.82.00137140斜壓PFA10-1b1453052701.191.07046.82.10154160斜壓批PFA10-2a1463052701.931.07046.82.08154120斜壓PFA10-2b1483062702.301.07046.82.05137110剪切無PFA10-3a1483082.811.07046.82.0313770彎剪272PFA10-3b1483032652.891.07046.82.0913790彎剪腹PFA10-4a1503002653.381.07046.82.0613790剪壓PFA10-4b1503052703.321.07046.82.0215490彎壓筋PFA15-11453052701.561.57043.42.10154160剪壓PFA15-21453052701.931.57043.42.10154120剪壓梁PFB10-11503052701.561.010037.42.02137140剪壓PFB10-21503052651.931.010037.42.02137120剪切PFC10-2a1553002651.961.012041.02.00137100剪切PFC10-2b1503002651.961.012041.02.06137100剪切第PFA10-2-011202402151.861.07039.03.46055剪切二PFA10-2-021172402151.861.07039.03.46060剪切批PFA10-2-111202402151.861.07039.03.4612275剪切無PFA10-2-121202402151.861.07039.03.4612280剪切腹PFA10-2-21202402151.861.07039.03.3114585剪切筋PFA10-2-311202402151.861.07039.03.31190100剪切梁PFA10-2-321202402151.861.07039.03.3119090剪切PBV16-0-2a1503052701.930044.32.0215490剪切PBV16-0-2b1503002651.960044.32.0215490剪切PV16-A5-2a1503002651.960.57047.82.06137110剪切箍PV16-A5-2a1503002651.960.57047.82.06154110剪切PV12-A10-2a1503052701.931.07047.12.02154100剪彎PV12-A10-2b1503002651.960.57047.12.06154110剪彎PV16-A10-2a1453052701.931.07047.12.10154105彎剪筋PV16-A10-2b1503002651.961.07047.