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HRB500级低成本高性能钢筋混凝土梁受弯性能实验研究

作　者: 张丽
导　师: 黄伟
学　校: 安徽工业大学
专　业: 市政工程
关键词: 低成本高性能 HRB500级钢筋梁承载力裂缝挠度钢纤维
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

高强钢筋尤其是HRB500级钢筋作为受力主筋的构件由于缺乏足够的试验依据,未被列入现行《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,而作为HRB500级钢筋的一种——HRB500低成本高性能钢筋(以下HRB500(LH))是马鞍山钢铁股份有限公司采用钒氮合金微合金化革新工艺新近研制的热轧带肋钢筋新品种。与HRB500级钢筋相比,HRB500(LH)钢筋在强度和延性上未有下降,但生产所需钒氮合金含量则有一定程度减少,降低了钢筋生产成本,故称之为低成本高性能钢筋。为了研究HRB500(LH)级钢筋作为混凝土构件受力主筋适用性,需对HRB500(LH)钢筋混凝土构件进行力学性能试验研究。本文着重研究HRB500(LH)钢筋混凝土梁构件受弯性能。共设计两组构件,第一组为7根配HRB500(LH)钢筋不掺钢纤维的混凝土梁,第二组为6根配HRB500(LH)钢筋不同钢纤维掺量的混凝土梁。通过集中荷载作用下梁的静力试验,观察试件从加载开始到裂缝出现直至梁完全破坏丧失承载能力全过程的试验现象,量测了试件开裂荷载和极限荷载等荷载值和纵筋应变、混凝土受压应变等应变值以及挠度值等。通过试验数据分析,并对照现行《混凝土结构设计规范》和《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》相关内容,得出结论:1)无论是掺加钢纤维和不掺钢纤维的受弯构件,其正截面承载力实测值均稍大于计算值,HRB500(LH)钢筋混凝土梁的承载力计算可沿用现行规范或规程相关计算公式。2) HRB500(LH)钢筋混凝土受弯构件的挠度可按《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中规定公式计算,但应进行适当修正,本文建议对挠度值应乘以扩大系数1.25;钢纤维混凝土梁的挠度计算值亦可按《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》相关公式计算,并乘以扩大系数1.25予以调整。3)《混凝土结构设计规范》所给最大裂缝宽度计算方法在一定程度上能够反映HRB500(LH)钢筋混凝土梁裂缝的发展规律,但其修正尚需继续探讨;掺加钢纤维的混凝土梁的裂缝计算值与实测值符合较好,可直接采用《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》相关公式。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-8
第1章绪论  8-17
  1.1 建筑用钢筋发展历史与现状  8-12
    1.1.1 建筑用钢筋发展历史  8-10
    1.1.2 建筑用钢筋现状及存在问题  10-12
  1.2 发展高强钢筋混凝土结构的意义  12-15
    1.2.1 高强钢筋应用可行性研究和效益分析  12-13
    1.2.2 高强钢筋混凝土构件国内外研究进展  13-15
  1.3 本课题研究目的和内容  15-17
    1.3.1 研究目的  15
    1.3.2 研究内容  15-17
第2章 HRB500（LH）钢筋混凝土梁试件设计与试验方案  17-24
  2.1 构件设计与制作  17-18
    2.1.1 试验材料  17
    2.1.2 构件设计与制作  17-18
  2.2 测试内容和方法  18-21
    2.2.1 试验量测内容和方法  18-21
  2.3 加载装置和加载方法介绍  21-24
    2.3.1 试验加载装置介绍  21-22
    2.3.2 加载方法与试验步骤  22-23
    2.3.3 测试与记录内容  23-24
第3章试验过程与现象  24-34
  3.1 试验过程现象与观测  24-34
    3.1.1 梁FB1 试验过程  24-25
    3.1.2 梁FB2 试验过程  25-26
    3.1.3 梁FB3 试验过程  26-27
    3.1.4 梁FB4 试验过程  27-28
    3.1.5 梁FB5 试验过程  28-30
    3.1.6 梁FBC6 试验过程  30-31
    3.1.7 梁FBC7 试验过程  31-34
第4章 HRB500（LH）钢筋混凝土梁受弯性能研究  34-59
  4.1 钢筋混凝土梁正截面承载力研究  34-41
    4.1.1 钢筋混凝土梁正截面的破坏形式  34
    4.1.2 钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段  34-35
    4.1.3 受弯承载力计算  35-41
  4.2 钢筋混凝土梁裂缝研究  41-54
    4.2.1 裂缝成因及控制  41-43
    4.2.2 裂缝宽度计算理论  43-44
    4.2.3 受弯构件裂缝宽度计算  44-54
  4.3 钢筋混凝土梁挠曲变形研究  54-59
    4.3.1 挠度计算理论  54-55
    4.3.2 挠度发展规律及与规范值对照关系  55-59
第5章 HRB500(LH)钢筋钢纤维混凝土梁试验研究  59-70
  5.1 钢筋钢纤维混凝土梁试验材料选用与构件制作  59-60
    5.1.1 试验材料及钢纤维混凝土拌制  59
    5.1.2 钢纤维混凝土梁制作  59-60
  5.2 试验过程与现象  60-70
    5.2.1 梁FBCF8 试验过程  60-62
    5.2.2 梁FBCF9 试验过程  62-63
    5.2.3 梁FBCF10 试验过程  63-65
    5.2.4 梁FBF11 试验过程  65-66
    5.2.5 梁FBF12 试验过程  66-68
    5.2.6 梁FBF13 试验过程  68-70
第6章 HRB500(LH)钢筋钢纤维混凝土梁受弯性能研究  70-81
  6.1 钢筋钢纤维混凝土梁的正截面承载力计算  70-74
    6.1.1 HRB500(LH)钢筋钢纤维混凝土梁正截面受弯承载力计算  70-74
  6.2 HRB500(LH)钢筋钢纤维混凝土梁变形研究  74-81
    6.2.1 HRB500(LH)钢筋钢纤维混凝土梁开裂荷载  74-75
    6.2.2 HRB500(LH)钢筋钢纤维混凝土梁裂缝计算  75-77
    6.2.3 HRB500(LH)钢筋钢纤维混凝土梁挠度计算  77-81
第7章结论  81-83
  7.1 结论  81-82
  7.2 展望  82-83
参考文献  83-86
在学研究成果  86-87
致谢  87

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