考虑箍筋效应的PP-ECC梁抗剪试验研究

来源：中国血液净化杂志2017年第12期北京时间：

作者：张锐, 孟庆利, 何畏, 二羽淳一郎

单位：1. 西南交通大学 土木工程学院, 四川 成都 610031;2. 西南科技大学 土木工程与建筑学院, 四川 绵阳 621010;3. 东京工业大学 土木工学专攻, 东京 152-8552

摘要：为了研究钢筋加强工程水泥基复合材料（ECC）梁中的箍筋抗剪加强效应，针对发生剪切破坏的普通钢筋混凝土（RC）构件，考虑箍筋率的影响，分别进行RC与ECC梁的四点加载试验研究。首先开展ECC材料试验，采用直接拉伸的加载方式，对聚丙烯纤维工程水泥基复合材料（PP-ECC）的拉伸力学性能进行试验研究。在材料试验结果的基础上，通过考虑箍筋效应，分别设计5根不同箍筋率的钢筋增强PP-ECC梁和2根普通钢筋混凝土梁试件，对7根梁进行四点加载试验，并在加载过程中对5根PP-ECC梁的斜裂缝进行观测，分析箍筋率对ECC梁斜裂缝开展行为的影响。通过修正桁架模型，分析箍筋率对ECC梁抗剪承载力的影响。试验结果表明：PP-ECC具有拟应变硬化和微裂缝的多缝开裂特征，其屈服拉伸强度和拉伸极限强度分别不小于2，3 MPa，极限拉应变大于2.5%；PP-ECC梁有较好的剪切延性，随着箍筋率的增长，PP-ECC梁的抗剪承载力也逐渐加大；在相同箍筋率下PP-ECC梁的抗剪承载力大于RC梁，而无箍筋PP-ECC梁的抗剪承载力2倍于无箍筋RC梁；由于箍筋限制了R/ECC梁斜裂缝的开展，加剧了斜裂缝的剪切滑移，从而削弱了斜裂缝间的纤维桥接作用，导致PP-ECC承担的剪力随着箍筋率的增大而减小；现有规范未考虑斜裂缝的剪切滑移对PP-ECC抗剪承载力的削弱作用，使得计算剪切承载力过大而导致偏危险。

关键词：桥梁工程,钢筋PP-ECC梁,四点加载,剪切滑移,箍筋效应

基金资助：中央高校基本科研业务费专项资金项目（2682016CX004）；2016年四川省大学生创新创业训练计划项目（2016111）