基于分形理论无腹筋混凝土梁的受剪性能

• 作者: 于江 吕旭滨 秦拥军
• 来源期刊: 工程科学学报
• 关键词: 无腹筋 混凝土 分形理论 剪跨比 纵筋配筋率
• 年，卷（期）: 2021,（10）
• 所属期刊栏目: 机械工程·地质工程·土木工程|Mechanical Engineering, Geological Engineering, Civil Engineering
• 页码范围: 1385-1396
• 页数: 12页
• 分类号: TU375.1
• 语种: 中文

摘要

基于裂缝的发展及分布形态,探究无腹筋混凝土梁在不同剪跨比和纵筋配筋率作用下的剪切性能,采用剪跨比分别为1.5、2、2.5和纵筋配筋率分别为1.28％、1.62％、1.99％的9组无腹筋混凝土梁进行四点加载受剪试验,通过应用分形几何理论对试验梁表面的裂缝进行分析,使用盒计数法计算得到分级荷载及极限荷载作用下梁表面裂缝的分形维数,探讨了梁表面分形维数与极限荷载、分级荷载及跨中挠度之间的关系.结果 表明:剪跨比与极限荷载及开裂荷载成反比,而纵筋配筋率与极限荷载成正比,但其对于开裂荷载的影响较小.无腹筋混凝土梁不论在分级加载作用下还是极限荷载作用下都具备明显的分形特征,在分级荷载作用下的分形维数在0.964～1.449,在极限荷载作用下的分形维数在1.33附近.分级荷载、跨中挠度与分形维数之间呈现较好的对数关系,分级荷载与分形维数的变化曲线受剪跨比及梁纵筋配筋率的影响具有一定的规律性,而跨中挠度受剪跨比的影响较小,在纵筋配筋率作用下,其曲线的曲率呈现出先增大后减小的趋势,但极限荷载与分形维数之间的关系具有一定的差异性,极限荷载会随着剪跨比的增大呈现出先增大后减小的趋势,随着纵筋配筋率的增大呈现出的差异性较大.