钢纤维全轻混凝土叠浇配筋梁裂缝宽度试验研究

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1、第37卷第2期华北水利水电大学学报(自然科学版)Vo!．37No．22016年4月JournalofNoahChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower(NaturalScienceEdition)Apr．2016DOI：10．3969／j．isst~．1002—5634．2016．02．009钢纤维全轻混凝土叠浇配筋梁裂缝宽度试验研究李长永，彭超，丁新新，潘丽云(华北水利水电大学土木与交通学院，河南郑州450045)摘要：根据钢纤维全轻混凝土叠浇配筋梁、

2、钢筋混凝土梁和钢筋钢纤维全轻混凝土梁的受弯性能试验，结合裂缝分型统计分析，研究了纵向受拉钢筋配筋率和钢纤维全轻混凝土截面高度对叠浇梁正截面主要裂缝分_布平均问距、平均宽度和最大宽度的影响规律，提出了钢纤维全轻混凝土配筋叠浇梁正截面裂缝计算公式。研究成果为钢纤维全轻混凝土配筋叠浇梁正常使用极限状态裂缝验算提供了计算方法。关键词：叠浇梁；钢纤维全轻混凝土；截面高度；纵向受拉钢筋配筋率；裂缝分布；裂缝宽度中图分类号：TV332；TU528文献标识码：A文章编号：1002—5634(20l6)02—0052—05

3、充分利用材料性能优点是混凝土结构优化设计出了相应的裂缝宽度计算方法。的重要目标。普通混凝土具有材料来源丰富、抗压强1试验概况度高、可塑性好等优点，是目前土木工程中最重要的建筑材料。在轻骨料混凝土中掺入钢纤维配制而成试验梁截面尺寸：宽度×高度(b×h)为150mmX的钢纤维轻骨料混凝土不仅具有轻骨料混凝土的各300mill，长度为3m，跨度为2．7m。纵向受拉钢筋种优点，而且能显著改善轻骨料混凝土的脆性，提高为HRB400带肋钢筋(14、l8)和HRB335带肋钢轻骨料}昆凝土结构的韧性、抗疲劳性能和耐久性

4、能，筋(20)，混凝土保护层厚度均为25mm。架立筋是轻骨料混凝土复合材料向大跨度、超高度及寒冷区为2+10，剪跨段的箍筋为西8@100mm，纯弯段不配域发展的新方向。因此，将高强度混凝土置于受弯构置箍筋。普通混凝土强度等级为C40，钢纤维全轻件的受压区、将钢纤维轻骨料混凝土置于受弯构件的混凝土强度等级为LC30。钢纤维采用钢板剪切端受拉区，可同时获得充分利用普通混凝土抗压强度和钩型钢纤维，长32mm，等效直径0．6mm。试验梁钢纤维全轻混凝土抗拉强度而提高受弯构件承载性的实测性能参数见表1，梁的编号含义

5、为混凝土强能、利用钢纤维全轻混凝土密度小的特点而尽量减轻度等级一钢纤维全轻混凝土截面高度一纵向受拉钢受弯构件自重的双重效果，基于这一科学理念的筋直径一钢纤维体积率(％)，a、b表示每组2根梁新型组合梁板应运而生。与传统的钢筋混凝土叠的代号。表中：和依次为普通?昆凝土的立方合式受弯构件比较，叠浇梁的钢纤维轻骨料混凝土体抗压强度、轴心抗压强度和抗拉强度；和与其上浇筑的普通混凝土之间不存在叠合界面，因而分别为钢纤维全轻混凝土的立方体抗压强度、轴心不存在叠合面变形差和抗剪不足的问题，也不存在纵抗压强度和抗拉强度；

6、P为钢纤维体积率；h为钢向受拉钢筋因一期荷载作用而“应力超前”、受压区纤维全轻混凝土截面高度。混凝土因二期荷载作用而“应变滞后”的缺点。本文试验梁的加载按试验方法标准进行。采用结合一系列钢纤维全轻混凝土叠浇粱的受弯性能试反力架及液压千斤顶加力装置，两端简支、跨中对称验研究，统计分析了其正截面裂缝分布规律，提集中加载，由荷载传感器控制荷载值，正截面开裂收稿日期：2015—11—20基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目资助计划(12A560008)；河南省高校生态建筑材料与结构工程科技创新团队(13IR

7、TSHN002)。作者简介：李长永(1977一)，女，天津市人，副教授，博士，主要从事纤维混凝土及其结构设计理论与应用研究。E-mail：lichang@ncwu．edu．cn。54华北水利水电大学学报(自然科学版)2016年4月2．2裂缝分类统计分析侧面的平均裂缝宽度∞和最大裂缝宽度为统参考钢筋混凝土梁的裂缝分类方法，对叠浇计对象，a类裂缝的宽度相对较大，⋯来自a类裂梁的正常使用状态裂缝分类进行了平均间距、平均缝的权重达到了95．3％。因此，a类裂缝控制了叠宽度、平均宽度扩大系数的统计分析。结果表明：初

8、浇梁裂缝宽度的整体发展和分布形态，将其作为研裂后，在各级荷载作用下裂缝高度持续延伸或迅速究对象进行叠浇梁裂缝平均间距z、平均宽度∞和延伸到中和轴附近的a类裂缝，数量占总数的最大宽度⋯的统计分析，结果见表2。75．8％；以叠浇粱纵向受拉钢筋重心位置对应的梁表2试验梁实测平均裂缝间距、平均裂缝宽度和最大裂缝宽度试验梁编号，lot(DerO)OJmax号oter／mITI(～．K’Hi)／mm／mm／111mKl’II，)／mm／m