[发明专利]钢筋砼受弯梁抗剪承载力计算方法

说明书

本发明提供的钢筋砼受弯梁抗剪承载力计算方法，包括如下步骤：步骤一，测量钢筋混凝土梁锈蚀前的基本参数；步骤二，测量锈蚀前钢筋混凝土梁内箍筋的基本参数；步骤三，通过测量锈蚀前后钢筋混凝土梁箍筋的重量，确定钢筋混凝土梁的锈蚀前后箍筋重量损失率；步骤四，建立箍筋锈蚀钢筋混凝土梁抗剪承载力计算模型，预测箍筋锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力。

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土梁技术领域，具体涉及一种钢筋砼受弯梁抗剪承载力计算方法。

背景技术

钢筋混凝土结构具备混凝土和钢筋的优势，施工便捷、取材容易。钢筋混凝土在建筑材料中应用最为普遍，最为广泛。但是因为海洋环境和工业环境等不良的使用条件、CO2浓度增加和酸雨等引起的环境污染、公路和桥梁路面撒化冰盐等不当的使用方法，混凝土结构中的钢筋锈蚀已成为普遍现象，结构的安全性和耐久性遭受着严重影响。美国加州大学P.K.Mehta教授曾指出：“当今世界，混凝土破坏原因按重要性递降顺序排列是：钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用”。混凝土结构因钢筋锈蚀而引起的过早损坏，已日益受到世界各国普遍关注。由于钢筋锈蚀，大量混凝土结构，不能继续服役，有的需要维修加固，有的甚至要拆除，其造成的经济损失巨大。

钢筋混凝土构件受钢筋锈蚀的影响主要表现在以下几个方面：对钢筋，锈蚀将引起钢筋截面面积的减少，使得钢筋强度、塑性等力学性能发生变化；对混凝土，当钢筋锈蚀导致混凝土开裂时，锈胀力会使得混凝土处于多向受力状态，混凝土的抗压强度也会有所降低；对锈蚀钢筋与混凝土之间的粘结作用：钢筋与混凝土之间的胶结作用，因锈蚀产物层的影响而被削弱；钢筋与混凝土之间的机械咬合作用也因变形肋锈蚀而降低。

近年来，国内外专家学者对锈蚀RC梁斜截面承载力进行了许多研究。

在试验研究方面有：徐善华和牛荻涛对18根锈蚀RC梁和3根无锈蚀对比梁进行抗剪性能试验研究。结果表明：箍筋锈蚀降低了箍筋与混凝土粘结性能；箍筋锈蚀极大地影响了锈蚀RC梁抗剪强度；试验梁的破坏形式由剪跨比所决定，混凝土强度、箍筋锈蚀仅对试验梁抗剪承载力的大小产生影响。

熊进刚等研究发现在箍筋、纵筋锈蚀率小于5％时，箍筋和纵筋的锈蚀率对梁的抗剪性能影响不大，但随着锈蚀率的增大，梁的极限承载力明显降低。而赵羽习等则认为：当箍筋锈蚀率大于10％时，试验梁的抗剪承载力随锈蚀率增加而明显降低。

霍艳华、余璠璟等则通过试验研究和理论分析的方法，分别提出了不同形式的钢筋锈蚀混凝土简支梁抗剪承载力计算方法。李冰研究了局部区段内不同的锈蚀特征对梁受力性能和承载力的影响。翟飞格对6根箍筋锈蚀梁和1根普通对比梁进行试验研究。翟飞格基于修正压力场理论，建立了箍筋锈蚀抗剪承载力公式。余常对RC构件抗剪分析方法进行总结归纳，在翟飞格的研究基础之上，基于转角软化桁架理论，研究配斜筋RC梁抗剪承载力模型。华侨大学的胡智伟试验研究钢纤维掺量为0、5％、10％的锈蚀RC梁，分析了钢筋锈蚀率和钢纤维掺量对试验梁承载力的影响，建立了锈蚀钢筋钢纤维混凝土梁斜截面承载力计算公式，但试件的数量较少，公式的适用性有待验证。

徐善华、霍艳华、Higgins等在计算混凝土抗剪承载力时，都采用混凝土轴心抗压强度是不合理的。因为随着混凝土强度等级的提高，混凝土抗拉强度和混凝土轴心抗压都是增加的，但值的增加比的平缓，特别是在高强度混凝土时，如果计算公式中不用而用来表达，将使高强度混凝土构件斜截面受剪承载力计算，偏于不安全。采用就可适应从低强到高强混凝土构件斜截面承载力的变化。

因此，我国现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)对仅配置箍筋时，矩形、T形和I形截面受弯构件的斜截面受剪承载力为：

式中：V_cs——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值；