新型无腹筋纤维混凝土构件剪力模型
文献作者：Ngoc Linh Tran，达姆施特工业大学混凝土和砌体结构研究所土木及环境工程系，Franziska-Braun-Straszlig;e 3, 64287 德国达姆施特，tran@massivbau.tu-darmstadt.de.
摘要：本文基于结构力学原理，提出了一种新的腹筋纤维混凝土构件剪力模型。假设剪切强度与混凝土主拉应力达到混凝土抗拉强度时中性轴发生的破坏相对应，从而在连接临界剪切裂缝顶部形成突发裂缝。新模型分析了材料和结构性能的实际值，包括混凝土抗拉强度、纤维混凝土的残余拉应力、断裂能、裂缝宽度以及裂缝间距，并在不做任何修改的情况下直接参考这些数值。与现有剪切模型相比，通过混凝土的拉伸断裂能和裂缝间距来自动考虑了尺寸效应。通过将模型预测与不同混凝土构件的试验结果进行比较，验证了该方法的准确性，并与现行实践规范中剪切模型预测结果相比，结果更加准确一致。本文讨论了该验证的结果，得出了一些关于新型剪切模型的结论。
关键词：裂缝宽度 裂缝间距 残余抗拉强度 断裂能
1.引言
自钢筋混凝土（RC）发明以来，人们对混凝土构件的抗剪强度进行了深入而持续的研究。虽然在这一领域已经开展了许多研究，但对于这一问题能够完全满足工程师和研究人员解决问题，特别是对于无腹筋的纤维钢筋混凝土构件，仍有待进一步研究。通过实验研究，已经确定了剪切强度的实质组成和影响参数，其中包括集料咬合作用、销钉作用、剪跨比、配筋率、混凝土强度、裂缝宽度和裂缝间距。然而，这些参数是以不同的观点估算和使用，从而提出大量剪切模型。
在无剪切混凝土构件抗剪强度计算中，混凝土抗拉强度是公认的最重要的影响参数。现有的剪力模型大多没有直接利用混凝土抗拉强度和其他混凝土性能的实际值。在这些剪力模型中，经常可以看到描述混凝土强度影响的经验公式，它们是将计算的剪力值和实验结果拟合得到的结果。为了合适的描述抗拉强度用于抗剪强度的计算，常采用函数，这里，和对应的是计算出的混凝土抗拉强度和的抗压强度，根据每个作者的观点选择常数因子和。在诸如Muttoni (2003)[1]和fib MC 2010 (2013)[2]的一些模型中确定的具体抗压强度通常限制在60MPa。而对普通强度混凝土更加真实的抗拉强度是，对高强度混凝土是，这实际上是许多单轴抗拉试验的估值结果，在EC2(2010)[3]或fib MC 2010(2013)[2]等许多规范中已经提出用于总体分析，但目前在抗剪强度计算中应用较少。尽管使用了不同的混凝土强度计算公式，但与普通混凝土的试验结果相比，许多采用适合的混凝土强度模型整体给出了较好的预测结果。这表明，现有的方法不能全面、清晰地解释混凝土构件在剪力作用下的真实情况。根据这种方法，剪切强度的估计或多或少依赖于回归分析的结果，而在这些模型中，又有些必要的实验参数是推导出来的。
近年来对无剪力加固的钢筋混凝土构件抗剪强度的研究表明，结构力学的详细分析的方法能较好地解释构件的抗剪性能，因而逐渐受到重视。在这一研究方法上的努力可以算上 Mariacute; et al. (2015)[4], Tung and Tue(2016)[5]等人,他们的模型将断裂能与混凝土的抗拉强度结合在一起解释。然而，这些研究对失效机制的观点却完全不同。Mari et al.(2015)[4]的模型中假设混凝土受压区由于存在双轴应力引起的破坏，而Tung and Tue(2016)[5]的模型是由于存在连接两个相邻受拉区剪切裂缝的裂缝带而引起破坏。此外，用于确定抗剪强度计算中裂缝宽度和裂缝间距的估算也是不同的。裂缝间距通常被认为是具有不同估算值的构件深度d的线性函数(Vecchio and Collins 1986[6]; Tung and Tue 2016[5]; fib MC 2010 2013[2]; Mariacute; et al. 2015[4])，例如，Tung and Tue（2016）[5]模型中，fib MC 2010 (2013)[2]模型中， Mariacute; et al. (2015)[2]模型中。这种估算方法限制了剪切模型的应用范围，并且与众所周知的在许多规范给出且通常在实践中使用的裂缝间距计算方法不一致。对于纤维增强混凝土(FRC)构件来说，真正的力学剪切模型仍然还没有。虽然一些经验模型具有较好的预测效果，但仅对选定的剪切试验数据库有效。基于fib MC 2010(2013)[2]纯经验公式的剪力方程是FRC构件抗剪强度的一个非常好的估算。在这篇论文中，提出了一种新的基于力学原理的剪切模型。这是通过一种分析方法来实现的，其考虑了包括断裂能、混凝土抗拉强度、裂缝宽度和裂缝间距等实际参数，始终考虑无腹筋的普通钢筋混凝土构件的抗剪强度。并且采用朗肯破坏准则，假定混凝土中性点处的主拉应力达到混凝土抗拉强度即发生剪切破坏。
2.新型剪切模型
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
