【混凝土结构设计原理】5.2影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素

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第五章：受弯构件斜截面承载力计算

5.2影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素

影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的因素很多，主要有剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率及其强度、腹筋配筋率及其强度、截面形状及尺寸、加载方式和结构类型等。

剪跨比λ

计算剪跨比λ=a/h0

广义剪跨比λ=V·a/V·h0=M/Vh0

剪跨比之所以能影响破坏形态是因为剪跨比实质上反应了截面弯矩M与剪力V的比值，也就是正应力与剪应力的比值，而正应力与剪应力的比值影响着主拉应力的大小与方向。

对于承受集中荷载的梁，随着剪跨比的增大，受剪承载力下降。

对于承受均布荷载的梁，跨高比l0/h（构件跨度与截面高度之比）是影响受剪承载力的主要因素。随着跨高比增大，受剪承载力降低。

对于有腹筋梁，剪跨比越大，抗剪承载力越低。剪跨比对梁的受剪承载力的影响还与腹筋多少有关，腹筋较少时，λ的影响较大；随着腹筋的增加，λ对受剪承载力的影响有所降低。

对无腹筋梁来说，剪跨比越大，抗剪承载力也越低，但当λ≥3 ，剪跨比的影响不再明显。

混凝土强度

斜截面破坏是因混凝土到达极限强度而发生的，故斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。

梁斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度。

梁为斜拉破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度，而抗拉强度的增加较抗压强度来得缓慢，故混凝土强度的影响就略小。

剪压破坏时，混凝土强度的影响则居于上述两者之间。

箍筋配筋率及其强度

配箍量一般用配箍率（又称箍筋配筋率）ρsv表示，即

有腹筋梁出现斜裂缝后，箍筋不仅直接承受相当部分的剪力，而且有效地抑制斜裂缝的开展和延伸，对提高剪压区混凝土的抗剪能力和纵向钢筋的销栓作用有着积极的影响。

试验表明，在配箍最适当的范围内，梁的受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度的提高而有较大幅度的增长。

纵筋配筋率及其强度

斜截面破坏的直接原因是剪压区混凝土压碎（剪压）或拉裂（斜拉），增加纵筋配筋率ρ一方面可抑制斜裂缝向剪压区的伸展，增大剪压区混凝土余留高度，从而提高了骨料咬合力和剪压区混凝土的抗剪能力；另一方面，纵筋数量的增加也提高了纵筋的销栓作用。

梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提高而增大。

一般来说，在相同配筋率的情况下，梁的受剪承载力随着纵向钢筋强度的提高而有所增大，但其影响程度不明显。

其他因素

梁的受剪承载力随弯起钢筋截面面积的增大、强度的提高而线性增大。

截面尺寸对无腹筋梁的受剪承载力有影响，尺寸大的构件，破坏时的平均剪应力（τ=V/bh0），比尺寸小的构件要降低。有试验表明，在其他参数（混凝土强度、纵筋配筋率、剪跨比）保持不变时，梁高扩大4倍，受剪承载力可下降25%~30%。

对于有腹筋梁，截面尺寸的影响将减小。

T形截面梁，其翼缘大小对受剪承载力有一定影响。适当增加翼缘宽度，可提高受剪承载力25%，但翼缘过大，增大作用就趋于平缓。另外，梁宽增厚也可提高受剪承载力。