李荣年,滕延京
(中国建筑科学研究院 地基基础研究所,北京 100013)
混凝土构件的斜截面破坏称之为剪切,剪切和冲切是我国规范的说法,其实“冲切”也是剪力起控制作用的破坏。在国外,二者经常都归为“shear”,但冲切和剪切从破坏模式上来看是有区别的。从受力的角度,剪切属于平面问题,产生的破坏面在宽度方向贯穿构件并体现为平面特征,冲切则具有明显的三维空间特征,破坏面体现空间环形体特征。国外文献在强调冲切和剪切的区别时,为了说明冲切的双向特征,将其称作“punching shear”,为了说明冲切的双向特征,又将其称为“two-way shear”,这一名称也明确指出了冲切破坏是存在于双向受力板中的一种剪切破坏。
大量的试验证明影响冲剪承载力的因素较多,如荷载类型、混凝土强度、配筋率、边界约束等,主要因素如下:
(1)混凝土抗剪强度
混凝土强度对抗剪承载力的贡献显而易见,但在如何表述其贡献方面却各不相同,有选择采用抗压强度的,有采用抗拉强度的,还有选择二者不同次幂的,比如美国规范 ACI318[2]就采用 Moe提出的为圆柱体抗压强度),欧洲规范[3]采用混凝土抗压强度的立方根。
(2)加载面形状
试验表明[4],加载面的形状对冲剪破坏有影响,加载面的长短边之比值不同,则抗剪强度也不同。周长相同的圆形柱和方形柱,前者对板冲切时,抗剪强度高于后者对板的冲切;加载面为正方形时的冲切强度比同样周长的矩形时要高。
(3)抗弯钢筋
一些学者认为,抗弯钢筋对冲剪强度有所贡献,贡献大小跟配筋率有关,纵筋配筋率在 2%以下时,冲剪承载力随纵筋率的提高而提高,当纵筋率超过2%时,纵筋率对冲剪承载力影响不再显著。……