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第2章 RC橋面板沖切強度研究現狀

2.1 國內外研究現狀

RC橋面板現場施工方便,可用于復雜路線的路面及橋梁鋪設,且具有較好的經濟效益,因而在大部分橋梁中被廣泛應用。隨著工程實踐的發展,有關RC橋面板的研究也不斷涌現。

中國于20世紀五六十年代修建的大量低標準公路橋梁目前已達到或接近設計基準期。在自然侵蝕、嚴重超載運營和其他不可預見因素的影響下,許多橋梁的結構、性能發生了巨大的變化。即便是近些年修建的新橋,隨著交通量的日益增長以及施工和管理不當,既有的部分橋梁RC橋面板存在安全隱患。但是,中國《公路橋涵設計通用規范(JTG D60-2004)》明確規定公路橋涵結構的設計基準期為100年,這就要求橋梁必須滿足夠長的運營壽命。橋面板是橋梁結構的重要組成構件,關鍵截面應力影響線較短,每次軸重荷載會引起一次應力循環,在使用期內,橋面板會遭受數倍于主梁的荷載循環次數,目前我們依據現行規范預測的橋面板疲勞壽命,遠遠長于實際橋梁面板的使用期限。

國際方面,根據1981年日本學者小柳的報告小柳洽.鋼筋混凝土板的沖切剪斷與設計說明.日本混凝土工學,1981.8,19(8):3~13.,關于RC橋面板沖切強度的研究,始于1913年Talbot的研究。其后,以美國為首的研究者進入了大范圍內的實驗研究時期,并初步得出了沖切破壞的降伏線理論。ACI-ASCE聯合委員會報告[2]Report of ACI-ASCE Committee 326. Shear and Diagonal Tension,Part 3-Slabs and Footing. J.of ACI.1962.3,59(3):353~396. Joint ASCE-ACI Task Committee 426. The Sheer Strength of Reinforced Concrete Members - Slab,Proceedings of ASCE.1974.8,100 (ST8):1543~1591.,及Criswell和Hawkins[19]Criswell,M.,E. and Hawkins,N.,M.. Shear Strength of Slabs;Basic Principle and Their Relation to Current Methods of Analysis,Shear in Reinforced Concrete,ACI SP-42.1974(2):641~676.等的報告總結了詳細的研究內容及研究結果。其中,最具代表性的是Kinnunen和NylanderKinnuen,S. and Nylander,H.. Punching of Concrete slabs without Shear Reinforcement,Transactions of Royal Institute of Technology,Stockholm.1960.3(158).的研究成果。

同時,在日本也涌現了諸多關于RC橋面板的研究,研究者們探明了RC橋面板的破壞機理并提出了沖切強度的計算公式。作為研究對象,RC橋面板沖切強度的研究、影響因素的考察、破壞機理的探究及計算公式的提出等方面都得到了深入的研究和探討。到目前為止,周邊鋼梁補強板承載力赤塚雄三,關博.周邊鋼補強鋼筋混凝土板的屈服強度.混凝土期刊,1969.10,7(10):1~7.,板的破壞機理德光善治,石川達夫,松下博通,太田正彥. 周邊鋼補強鋼筋混凝土板的沖切破壞的實驗研究.水泥技術年報,1970(24):496~501.,軸力與彎矩作用下,柱—板結合部承載力[8]小柳洽,平沢征夫,米田俊一.關于平板沖壓破壞的2、3實驗及考察.水泥技術年報.1970(24):502~506. 狩野芳一,吉崎征二.關于平板構造柱、墻板結合部的實驗研究.混凝土工學,1975.6,13(6):7~19.等的研究成果相繼發表,特別是角田等針對影響板承載力的各因素進行廣泛細致的研究。[24][25][33]角田與史雄,伊藤昭夫,藤田嘉夫.關于鋼筋混凝土板沖切承載力的研究.土木學會論文報告集,1974.9(229):105~115.另外,松井著眼于板的破壞區域,基于受壓區域的抗剪強度及受拉區域的抗拉強度推導出了強度計算公式。[34]前田幸雄,松井繁之.鋼筋混凝土板沖切承載力評價式.土木學會論文集,1984.8,1(348):133~141.濱田也對板的沖切強度進行了探討和評價,在國內外現有實驗研究結果的基礎上,得出了日本現行的混凝土標準規范、ACI Building Code中的安全系數。濱田純夫,松尾榮治,藤岡靖.基于實驗的RC沖切強度算定式的安全系數.土木學會論文集,2001.5,51(676):51~63.

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