不同配筋形式的简支梁在小剪跨比受力状态下破坏形态的试验研究

李红霞,叶 敬

(1.贵州中建建筑科研设计院有限公司,贵州贵阳550006;2.贵州大学,贵州贵阳550003)

国内外的诸多试验表明简支梁在小剪跨比受力状态下发生的破坏形态基本都是斜压破坏,斜压破坏属于脆性破坏,并且破坏发生在剪跨区段。目前解决小剪跨比受力状态的方式有三种,即①增大梁截面;②加腋;③加密箍筋。这些方式虽然是目前解决问题的方式,但都存在一定的不足。本文根据斜压破坏的特点,充分利用斜压破坏的高承载力,采用理论分析结合试验研究的方法,通过改变配筋方式增加剪跨段的延性,即利用“扬长避短”的方法来解决小剪跨比简支梁发生斜压破坏的脆性问题。

1 试验设计

1.1 斜压破坏特点

众所周知,斜压破坏具有高的承载力(图1),只是延性差(图2),只要采取一定的措施也许就能“扬长避短”。从斜压破坏的形式不难看出,当λ=1时(λ为剪跨比),裂缝与竖直方向呈45°角,随着 λ的减小,夹角会越来越小,箍筋的销栓作用也会越来越小,腰筋的销栓作用越来越明显[1],显然箍筋在斜压破坏中所发挥的作用不如腰筋大。因此本文试验目的为通过改变配筋方式来增加剪跨段的延性,解决小剪跨比受力状态下简支梁斜截面出现易斜压脆性破坏的问题。

1.2 不同剪跨比下的主应力迹线

从图3[2]不同剪跨比简支梁的主应力迹线可以看出,剪跨比越小支座点与加载点的主拉应力迹线趋于水平,主压应力趋于垂直,短斜柱现象越明显。由于混凝土抗压能力远高于抗拉能力,根据不同剪跨比下的主应力迹线图得到思路,形成了剪跨段增设水平钢筋抵抗拉应力以及在形成短斜柱的剪跨段增设水平箍筋进行区域约束的改变配筋方式的设计理念。……