预应力UHPC梁抗剪承载力计算方法

摘要

为了研究预应力超高性能混凝土(UHPC)梁的抗剪性能,进行了预应力UHPC梁的抗剪性能试验,以预应力值、截面形式为主要参数,分析了试验梁的荷载—挠度曲线、裂缝发展形态、预应力筋应力的变化、混凝土应变、抗剪承载力和破坏模式。试验结果表明:预应力UHPC梁的抗剪受力过程可分为弹性、带裂缝工作和裂缝快速发展三个阶段。试验梁的受力符合平截面假定。试验梁剪跨段中部位置主拉应变及主压应变倾角值最大。试验梁均先出现受剪斜裂缝,后出现受弯竖向裂缝,后者裂缝对梁的抗弯刚度削弱较前者明显。试验梁的破坏属于剪压破坏。对比表明,预应力增加了40%,极限荷载提高了14.3%,表明预应力能明显提高UHPC梁的抗剪承载力。多了翼缘部分的箱形梁,极限荷载比矩形梁提高了18.0%,说明翼缘对抗剪承载力有贡献。基于桁架—拱模型,提出了考虑预应力和截面翼缘作用的预应力UHPC梁抗剪承载力计算方法,计算结果具有较高的计算精度,与本文及他人试验结果比值的均值为1.008,标准差为0.118,相关性系数为0.117。