受压区局部增强的钢筋混凝土梁抗剪性能

周英武，胡智恒，胡 彪

深圳大学土木与交通工程学院，广东省滨海土木工程耐久性重点实验室，广东深圳 518060

一个多世纪以来，国内外诸多学者对钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)梁抗剪的机理、理论与设计方法进行了持续的研究与探索[1]，建立了试验数据库[2]，提出了许多理论、模型以及设计规范. 但这些理论和计算模型一直得不到统一，这充分体现出该问题的复杂性. 钢筋混凝土梁的抗剪机理见图1.其中，Vcc、Vcd和S分别为受压区未开裂混凝土提供的抗剪强度、纵筋的销栓作用和骨料的咬合作用，统称为混凝土的抗剪贡献Vc；V为抗剪强度；Vsi为第i根箍筋的抗剪贡献；n为与主斜裂缝(critical diagonal crack, CDC)相交的箍筋总数；Ft为受拉纵筋的轴向力；Fc为受压区混凝土的压力.由图1可见，RC梁的抗剪能力由多个机制共同决定，无论是通过理论推导还是试验均无法得到真实可靠的理论模型.

图1 钢筋混凝土梁的抗剪机理Fig.1 Mechanism of shear resistance for RC beam

剪跨区内开裂的混凝土只能提供有限的抗剪强度，且裂缝间的桥联应力也同样作用甚微.未开裂的受压区混凝土能够保证剪切裂缝不发生剪切滑移[3-4]，所以纵筋的消栓作用和骨料咬合作用也无法提供足够大的抗剪强度. 因此，对于混凝土的抗剪贡献(Vc)来说，受压区未开裂混凝土提供的抗剪强度至关重要，PARK等[5]对混凝土的抗剪贡献展开详细研究，发现受压区混凝土受到压应力和剪应力复合作用，根据不同的剪跨比发生压碎破坏或拉伸破坏. 由于混凝土抗拉强度远低于抗压……