的对角斜筋连梁受力特征

根据连梁抗震性能的不同，当ln/h≤2.5时，将连梁称为小跨高比连梁。经过试验研究对比，又将小跨高比连梁分为1.5≤ln/h≤2.5和ln/h≤1.5两种情况[1]。跨高比稍大（1.5≤ln/h≤2.5）的连梁，其对角斜裂缝带由较多细小斜裂缝构成，剪应力主要由裂缝间混凝土传递；较小跨高比（ln/h≤1.5）连梁在剪切作用下的对角斜裂缝发育较早，随着荷载加大，其宽度加大，且沿对角方向进一步延伸，如果忽略裂缝间摩擦力的作用，则可认为裂缝处混凝土主拉应力垂直于斜裂缝方向。下面结合本文第2章连梁试验结果和第3章连梁参数分析，详细探讨较小跨高比（ln/h≤1.5）R/FRC对角斜筋小跨高比连梁的受力特征。

（1）本书中试件跨高比为0.75~1.5。由本书2.4节和3.4节分析结果可以看出，随着跨高比增大，箍筋桁架模型抗剪作用逐渐增大，但当跨高比达到1.5时，纵筋和箍筋在连梁发生剪切破坏时仍没有全面进入屈服。箍筋与斜筋相比，参与的抗剪作用较弱，说明由纵筋和箍筋组成的桁架受力体系在跨高比ln/h≤1.5的FRC对角斜筋连梁中所起的作用有限。

（2）由试件破坏形态可知，连梁腹板裂缝集中于连梁主对角线附近，说明主应力方向与连梁对角方向基本一致，此时可认为连梁中形成了主斜压杆。由斜裂缝分布可知，离主斜压杆越近，则混凝土主压应力越大。对角受压斜筋参与混凝土主斜压杆传力方向基本一致，梁端受压区压应力主要由混凝土主斜压杆传递。连梁中受拉斜筋与主拉应力一致，由R/C连梁试件CB1和R/FRC连梁试件CB3低周反复荷载下的抗震性能分析可知，FRC可显著延缓腹板主斜裂缝的产生和发展，是连梁受剪承载力的主要组成部分。综上所述，对角受压混凝土（FRC）和受压斜筋形成的压杆及对角受拉混凝土（FRC）和受拉斜筋形成的拉杆共同形成了跨高比ln/h≤1.5的R/FRC对角斜筋连梁的拉杆—压杆机构。

图4.1 跨高比ln/h≤1.5的FRC对角斜筋连梁受力机理示意图

图4.1中，混凝土主斜压杆和拉杆方向随着连梁裂缝的开展宽度、作用于梁端剪力等因素的变化而改变。当裂缝加宽，由于FRC中纤维拔出，裂缝间混凝土摩擦力和拉力减少，引起混凝土拉、压杆方向改变的外力减弱，从而混凝土压杆、拉杆与梁端夹角趋于稳定。试验结果表明，其作用力中心线基本与对角连线重合，分析时可忽略夹角随不同位移加载阶段的变化，认为其与对角斜筋方向一致，且梁端弯矩和剪力全部由对角拉杆和压杆承担。

（3）研究表明[2]，FRC与钢筋之间有良好的协调变形能力，本书第2章试验研究也验证了这一点。因此，在分析时可不考虑钢筋与FRC之间的相对滑移和FRC收缩、徐变的影响，假定作用在斜拉杆和斜压杆截面上的拉应力和压应力为均匀分布。