集中荷载作用下高强钢筋混凝土梁抗剪性能研究
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摘要
《混凝土结构设计规范》(GBJ50010-2002)颁布与实施以后，HRB400 钢筋作
为主导钢筋被广泛应用到工程结构中。高强钢筋被用来作为箍筋有可能会造成钢
筋混凝土梁中出现过宽的斜裂缝。由于没有一个明确的理论依据，规范中并未给
出有关钢筋混凝土梁受剪斜裂缝宽度的计算公式，建立有关计算理论并在此基础
上推导计算公式一直以来都是重点研究对象之一。
本文通过对 8 根配置高强箍筋的试验研究的基础上，分析并研究了剪跨区裂
缝的发生、发展过程，并对混凝土强度等级、钢筋强度以及箍筋间距等影响因素
进行了讨论。
研究表明，集中荷载作用下钢筋混凝土梁剪跨区裂缝宽度的发展分为两个阶
段，第一阶段，裂缝宽度最大值发生在梁底附近，属于垂直裂缝受剪力影响，第
二阶段，裂缝宽度出现在梁腹部，属于斜裂缝。通过试验研究及理论分析，本文
得出了集中荷载作用下钢筋混凝土梁剪跨区裂缝最大宽度的计算公式。最后通过
对试验数据的验算表明该公式满足一定的精度要求。
HRB400 steel has been widely used in the engineering structure, after the Code
for design of concrete structure (GB50010-2002) had been promulgated and
implemented. Used HRB400 steel as stirrup, the oversized diagonal crack maybe
appears in the concrete beams. The formula of calculating the width of diagonal
crack is not provided directly in the code because the theory is not perfectly. How
to establish the calculate theory and deduce the formula is one of the emphases in
the research.
Based on the experiment studies of 8 concrete beams with high-strength
stirrup, the development of the diagonal crack and the influence of the distance
between stirrups, the strength of concrete and the strength of steel were discussed
in this paper. And then constituted the formula to calculate the maximum width of
the diagonal crack in the beams under the concentrate load.
The development of the crack in the shear period of the beam under the
concentrate load should be divided in two parts. In The first part, the max width of
the crack is located near the bottom of the beam produced by the bend and shear,
and in the second part the max width of the crack is located in the middle height
of the beam. The forums of the max width of the crack in the shear pear period of
the beam were deduced based on the analyses of the experiment. at last by
validating the experiment data it was concluded that the exactitude of the formula
is adequate.
为主导钢筋被广泛应用到工程结构中。高强钢筋被用来作为箍筋有可能会造成钢
筋混凝土梁中出现过宽的斜裂缝。由于没有一个明确的理论依据，规范中并未给
出有关钢筋混凝土梁受剪斜裂缝宽度的计算公式，建立有关计算理论并在此基础
上推导计算公式一直以来都是重点研究对象之一。
本文通过对 8 根配置高强箍筋的试验研究的基础上，分析并研究了剪跨区裂
缝的发生、发展过程，并对混凝土强度等级、钢筋强度以及箍筋间距等影响因素
进行了讨论。
研究表明，集中荷载作用下钢筋混凝土梁剪跨区裂缝宽度的发展分为两个阶
段，第一阶段，裂缝宽度最大值发生在梁底附近，属于垂直裂缝受剪力影响，第
二阶段，裂缝宽度出现在梁腹部，属于斜裂缝。通过试验研究及理论分析，本文
得出了集中荷载作用下钢筋混凝土梁剪跨区裂缝最大宽度的计算公式。最后通过
对试验数据的验算表明该公式满足一定的精度要求。
HRB400 steel has been widely used in the engineering structure, after the Code
for design of concrete structure (GB50010-2002) had been promulgated and
implemented. Used HRB400 steel as stirrup, the oversized diagonal crack maybe
appears in the concrete beams. The formula of calculating the width of diagonal
crack is not provided directly in the code because the theory is not perfectly. How
to establish the calculate theory and deduce the formula is one of the emphases in
the research.
Based on the experiment studies of 8 concrete beams with high-strength
stirrup, the development of the diagonal crack and the influence of the distance
between stirrups, the strength of concrete and the strength of steel were discussed
in this paper. And then constituted the formula to calculate the maximum width of
the diagonal crack in the beams under the concentrate load.
The development of the crack in the shear period of the beam under the
concentrate load should be divided in two parts. In The first part, the max width of
the crack is located near the bottom of the beam produced by the bend and shear,
and in the second part the max width of the crack is located in the middle height
of the beam. The forums of the max width of the crack in the shear pear period of
the beam were deduced based on the analyses of the experiment. at last by
validating the experiment data it was concluded that the exactitude of the formula
is adequate.
引文
参考文献
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年
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版社，1991 年
[3] 金琰，钢筋混凝土梁斜向承载力的研究，天津：天津大学建筑工程学院，
2000 年
[4] 秦均山，集中荷载作用下高强混凝土简支梁受剪性能研究，天津：天津
大学建筑工程学院
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中国建筑工业出版社，2002 年
[6] 丁大钧，兰宗建，钢筋混凝土梁最大斜裂缝宽度的统计计算，工业建筑，
第五期，1982 年
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第 5 期，1998 年
[10] 董春敏，均布荷载下高强钢筋混凝土梁抗剪性能研究，天津，天津大学
建筑工程学院 2003 年
[11] 王清湘，李树瑶，钢筋混凝土构件裂缝宽度计算模式的应用与简化，工
业建筑，第 2 期，1986 年
[12] 郦世平，杨博铭，粘结在钢筋混凝土构件裂缝控制中的主要意义，工程
建设与设计，第三期，1999 年
[13] 赵国藩，王清湘，钢筋混凝土构件裂缝宽度分析的应力图形和计算模式，
大连工学院学报，第 11 期，1984 年
[14] 丁大钧，试论钢筋混凝土构件裂缝力学机理，土木工程学报，第 3 期，
1983 年
[15] 徐有邻等，混凝土结构设计规范理解与应用，北京：中国建筑工业出版
社，2002 年
[16] 金琰，苏幼坡，康谷贻，斜裂缝宽度计算及新规范受剪承载力能否满足
斜裂缝宽度的讨论，建筑结构，第 1 期，2003 年
[17] 王培军，高强箍筋混凝土简支梁斜裂缝宽度的试验研究，天津：天津大
学建筑工程学院，2000 年
[18] 毕继红，钢筋混凝土简支梁抗剪性能的研究，天津：天津大学，1993
57
参考文献
年
[19] F.Leonhardt ， R.Walther ， Schuversuche an Plattenbalken mit
unterschiedlicher Schubbewehrung，Berlin，1963
[20] Shuaib H.Ahmad,A.R.Khaloo,and A.Poveda:Shear Capacity of
Reinforced High-Strength Concrete Beams.ACI Joural,Mar-Apr
1986G.N.J.Kani:How Safe Are Our Large Reinforced Concrete.ACI
Joural,Mar 1967
[21] Alexander Placas and Paul E.Regan: Shear Failure of Reinforced
Concrete Beams. ACI Journal, Jul-Aug 1984
[22] 梁书亭，蒋永生，姜宁辉，高强钢筋混凝土梁裂缝宽度验算方法的研究，
南京建筑工程学院学报，第 2 期，1998 年
[23] 丁大钧，有关裂缝的若干问题，东南大学学报，第 3 期，1987 年
[24] 郑建岚，钢筋混凝土构件抗剪承载力的统一计算方法，中国公路学报，
第 1 期，1999 年
[25] 李风兰，李芳，杨杰兰，集中荷载钢筋混凝土无腹筋梁的受剪承载力，
华北水利水电学院学报，第 3 期，1997 年
[26] 李风兰，集中荷载钢筋混凝土有腹筋梁的受剪承载力，华北水利水电学
院学报，第 2 期，1997 年
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