混凝土梁斜截面破壞探討

吳康振

摘要：混凝土是在我國建筑施工領(lǐng)域?qū)儆谝豁検种匾牟牧希槍炷了龅膶嶒炗泻芏喾N，其中混凝土粱斜截面破壞實驗便屬于其中一種。在土木工程專業(yè)，混凝土粱斜截面破壞實驗屬于一項經(jīng)典實驗，文章主要論述的正是有關(guān)這方面的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：混凝土；梁；斜截面；破壞實驗

引言：隨著社會的不斷發(fā)展，人們對于各行各業(yè)的要求都開始不斷提高，對于建筑領(lǐng)域來講同樣如此。混凝土作為建筑材料中非常重要的一種，一旦其中產(chǎn)生裂縫，會對建筑質(zhì)量的保證產(chǎn)生巨大影響，甚至?xí)绊懭藗兊纳柏敭a(chǎn)安全。混凝土梁斜截面破壞實驗?zāi)軌蚍治龀鲂苯孛嫫茐牡呐R界點，對于其合理設(shè)計具有重要作用，因此必須得到相應(yīng)領(lǐng)域足夠的重視。

一、鋼筋混凝土梁斜截面破壞試驗設(shè)計

鋼筋混凝土梁截面破壞實驗分為正截面破壞實驗與斜截面破壞實驗兩種，其中斜截面破壞實驗是文章重點討論的內(nèi)容。總的來說，截面破壞實驗中需要存在加載形式，而斜截面破話實驗的加載形式與正截面是相同的，兩種實驗唯一的不同便是破壞形式，斜截面的破壞形式為受剪破壞。

通常情況下，對斜截面的破壞過程主要可以通過以下三種方式進行，一是剪壓，二是斜壓，三是斜拉。對于剪壓的破壞方式來說，對適筋的破壞較為適用，而斜壓則適用于超筋，斜拉的破壞方式適用于少筋。相對于適筋與超筋的破壞來說，少筋的破壞較容易，只要將箍筋的配量控制在一定范圍內(nèi)，同時保證底部縱筋的強度，就能夠很容易開展破壞實驗，同時也能夠很容易得出實驗結(jié)果。對于適筋和超筋的破壞實驗來說，與少筋破壞實驗存在一定差距，其筋骨的量必須不能過少，同時底部縱筋的強度也要得到最大程度的保證，這樣才能使得實驗得以順利開展。由此可見，少筋實驗不僅具有簡單快捷的特點，同時還能夠極大程度的減少實驗成本，因此得到了建筑領(lǐng)域及土木工程專業(yè)足夠的重視。

對此，參與試驗的工作人員可以將簡支梁的剪跨比設(shè)置在1到3之間，取值為2.994，在這樣的取值下，工作人員做好箍筋與縱筋的配置工作，將其配置在合理的范圍內(nèi)，剪壓破壞實驗的現(xiàn)象就一定會出現(xiàn)，因此也就能夠得出實驗結(jié)果從而為其驗算提供基礎(chǔ)。

驗算過程需要按照以下公式進行：

上述公式是做好驗算工作的基礎(chǔ)，在對其進行應(yīng)用的過程中，工作人員必須對每一項數(shù)據(jù)合理的帶入其中，同時一定要保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，這樣才能保證試驗結(jié)果更加準(zhǔn)確，從而為工作人員的參考提供保證。

在驗算之后，工作人員分別根據(jù)試驗的具體要求，采取了從A1、A2、A3、A4四種箍筋，并針對每一種箍筋采取了與其相匹配的配筋，以為接下來的試驗過程提供更加詳盡真實、更加具有參考價值的數(shù)據(jù)。

二、鋼筋混凝土梁斜截面破壞試驗數(shù)據(jù)分析

試驗驗算的完成并不代表整個試驗的結(jié)束，對破壞實驗數(shù)據(jù)的分析能夠為工作人員提供更多的信息，從而總結(jié)出有關(guān)斜截面破壞現(xiàn)象出現(xiàn)的規(guī)律以及現(xiàn)象出現(xiàn)時梁及混凝土各項參數(shù)的變化程度，這對于實驗結(jié)果的總結(jié)十分有利，同時也就能夠最大程度的為工作人員對于試驗結(jié)果的利用提供基礎(chǔ)，這對于建筑工程領(lǐng)域的長遠(yuǎn)發(fā)展以及土木工程專業(yè)對混凝土梁斜截面破壞現(xiàn)象的了解及應(yīng)用具有重要作用。

總的來說，試驗過程共采用了3根配筋，12根梁，試驗完成后的結(jié)果如表中所示：

表中第一列的編號為箍筋編號，從圖中可以看出，A1與A2之間的間距為150毫米，共存在六根梁，其中的五根均出現(xiàn)了正截面破壞的現(xiàn)象，而只有一根出現(xiàn)了斜截面破壞現(xiàn)象，出現(xiàn)斜截面破壞現(xiàn)象的梁的混凝土強度為30.9MPa，而最初的設(shè)計強度為20.5MPa，由此可見，出現(xiàn)破壞現(xiàn)象的梁的混凝土強度相對于后者來講已經(jīng)高出了十幾個點，

A2與A4之間的間距為200毫米，共存在六根梁，與上述部分不同，在這六根梁中，其中五根均發(fā)生了斜截面破壞的現(xiàn)象額，只有其中一根出現(xiàn)了正截面破壞現(xiàn)象。根據(jù)對發(fā)生正截面破壞現(xiàn)象的梁的混凝土強度的觀察，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計強度，而發(fā)生斜截面破壞現(xiàn)象梁的強度同樣較設(shè)計強度高，但小于正截面破壞現(xiàn)象的梁的混凝土強度。

根據(jù)對所有發(fā)生斜截面破壞現(xiàn)象的梁的混凝土強度的對比能夠發(fā)現(xiàn)，其混凝土強度均在30.9MPa或以上，由此可見，從某種程度上講，混凝土的抗剪承載力是受混凝土強度影響的，混凝土強度與試驗設(shè)計強度之間的差距是造成正截面破壞的主要原因，而箍筋間距與混凝土強度的結(jié)合則會造成斜截面現(xiàn)象的出現(xiàn)。

結(jié)束語：混凝土作為建筑領(lǐng)域的重要材料，對其種種性能及特點進行觀察對于建筑質(zhì)量的提高具有重要價值，這是土木工程專業(yè)將混凝土斜截面破壞實驗作為一項基礎(chǔ)性試驗的主要原因。根據(jù)具體試驗可以發(fā)現(xiàn)，從對構(gòu)件的截面設(shè)計過程一直到加載破壞過程，工作人員承載力極限下的截面設(shè)計進行了詳細(xì)的分析，根據(jù)分析結(jié)果，工作人員得出了斜截面破壞的具體臨界點，為混凝土的具體應(yīng)用及教學(xué)過程均提供了基礎(chǔ)性的保證。endprint