新型内置钢管补强混凝土开洞梁试验及理论研究

作     者：王勇 韩冠旭 张亚军 张宝明 滕飞 龚成有 赵杰 

作者机构：中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室 山东建科建筑设计有限责任公司 山东省建筑工程质量检验检测中心有限公司 中建八局第三建设有限公司 

出 版 物：《工程科学与技术》 (Advanced Engineering Sciences)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家青年自然科学基金(51408594) 中国矿业大学/中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金课题(SKLGDUEK1909) 徐州市自然科学基金项目(KC19014) 

主　　题：开洞梁 补强方式 内置钢管 极限承载力 裂缝 主应力迹线 

摘      要：为便于混凝土梁洞口补强施工和优化传力机制，首先，提出新型内置钢管洞口补强方式，对混凝土开洞梁开展力学性能试验研究，获得不同补强方式对试件裂缝发展及分布、破坏模式、混凝土和钢筋应变及荷载-变形曲线等力学行为影响规律；其次，基于ABAQUS软件，建立开洞梁数值模型，对试验梁内力机理进行对比分析；最后，提出附加压杆效应，建立开洞梁拉-压杆桁架分析模型，对试验梁抗剪承载力进行分析。结果表明：与传统斜筋补强方式，内置钢管洞口补强方式施工方便，采用内置钢管补强开洞梁极限承载力不低于同等工况下斜筋补强开洞梁，且利于提高开洞梁抗剪承载力和降低梁底裂缝宽度；内置钢管补强方式在洞口区域形成附加压杆效应，缩短传力路径，所提拉-压杆桁架理论模型可用于分析内置钢管补强混凝土开洞梁抗剪承载力。