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活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是一种新型超高性能混凝土材料,与普通混凝土相比,具有超高的抗压强度、高耐久性及高韧性等特点。本文通过2根预应力RPC吊车梁的计算和试验以及对预应力RPC梁的斜截面承载力的理论分析,主要完成以下工作:
(1)根据给定的吊车梁设计资料和相关规范,确定吊车梁的主要参数取值。同时根据吊车荷载的大小,通过内力计算,得出该吊车梁的箍筋配置形式。
(2)通过试验,观察梁体裂缝的发生、发展,分析了梁的破坏状态,同时测量梁体挠度、箍筋、纵筋以及腹板混凝土的应力变化情况,记录梁体出现弯曲裂缝和斜裂缝时的开裂荷载以及破坏时梁中的最大剪力值。
(3)基于塑性理论,考虑混凝土的抗拉强度以及RPC的破坏准则,推导出了预应力RPC梁的斜截面极限抗剪承载力计算公式,并与试验结果对比。结果表明:试验梁的配筋形式满足吊车梁抗弯试验对斜截面承载力的要求,并且安全储备足够大。因此,出于试验目的和经济因素考虑,提出了两种关于斜截面配筋的改进方案。通过塑性理论的公式计算,结果表明改进方案也满足吊车梁试验的斜截面承载力要求,可以作为相关试验研究的参考方案。
(4)将试验结果、试验梁改进方案的塑性分析结果与规范计算值进行比较,认为采用各规范计算预应力RPC梁的抗剪承载力是普遍偏于安全的。借鉴已有规范所考虑的抗剪承载力影响因素,再结合相关文献分析,提出了适合预应力活性粉末混凝土梁的抗剪承载力计算建议公式。