一种再生混凝土抗剪梁的制作方法

本发明涉及建筑领域，具体是一种再生混凝土抗剪梁。
背景技术：
：我国经济飞速发展，城市公用与民用建筑、市政设施正大量进行更新、改造。在建设过程中，大量旧建筑物被拆除，从而产生大量的建筑垃圾(主要包括废弃混凝土块、碎砖块等)，目前我国建筑垃圾数量已占到城市垃圾总量的30～40％。根据有关资料，经过对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑施工材料损耗的粗略估计，我国每年的房屋施工面积超过54亿平方米，产生的建筑垃圾数量已经占到了城市垃圾总量的1/3左右。据不完全统计，仅四川汶川地震一次产生的约3亿吨建筑垃圾，就已经超过了中国1年产生的建筑垃圾总和。这些垃圾影响了城市生活环境，造成了环境污染。因此对建筑垃圾的再生利用也已成为解决建筑垃圾燃眉之急的一剂“良方”。随着城市的不断发展，一方面建筑垃圾所带来的环境问题越来越严重，另一方面不断使用混凝土原材料———粘土、石料、砂、煤炭等耗用了大量的矿产资源从而影响了环境。因此废旧混凝土的回收利用，是节约能源与资源、保护人类生存环境、走可持续发展道路的重要课题，应引起高度重视。对混凝土的再生利用离不开再生混凝土技术的成熟，就目前我国对再生混凝土产品的研究与利用来看，再生技术水平有待提高。而所谓再生混凝土则就是将废弃混凝土经过清洗、破碎、分级和按一定比例与级配混合形成再生骨料，部分或者全部代替砂石等天然骨料配制成的新混凝土，随着社会经济的高速发展，作为人类使用量最大的人工材料———混凝土制备和使用过程中因对资源过度开发、能源大量消耗以及造成的环境污染和生态破坏，与地球资源、地球环境容量的有限性以及地球生态系统的安全性之间的矛盾日益尖锐，迫切需要研制和使用具有可持续发展的混凝土材料，以缓解和消除普通混凝土对人类自身的生存环境所构成的严重障碍和威胁。将大量混凝土废弃物进行批量化处理，然后作为建筑材料重新使用，使用废弃混凝土作为骨料生产再生混凝土，这种对资源的再生利用可以保护环境、节约资源，可以真正实现建筑废弃混凝土的资源化、无害化。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种再生混凝土抗剪梁，以解决
背景技术：
中存在的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种再生混凝土抗剪梁，包括以下步骤：(1)试件设计：再生性混凝土梁抗剪试验共4根梁，其中一根为天然粗骨料对比梁，编号rcl5；两根再生粗骨料取代率为50％、100％，而细骨料均为天然黄砂的再生性混凝土梁，编号分别为rcl6与rcl7；一根再生粗骨料取代率100％，细骨料为再生性细骨料；(2)试件制作：试件按设计配合比和施工图纸在实验室制作浇注，室内浇水养护28天，每个试件同批混凝土制作3个标准立方体试块和3个棱柱体试块，标准试块与试件同条件下养护28天；(3)试验加载装置：试验梁支座一端为固定铰支座，另一端为滚动铰支座，在水平方向可作适量移动；试验采用30吨手压式千斤顶两点加载方式，力通过200吨传感器测读；加载过程中逐级加载，在加载前，先进行8kn的预加载，使各测量仪表进入正常的工作状态，变形和荷载的关系趋于稳定；开始时，采用每级2kn的逐级加载，等到构件出现能肉眼观察的较多竖向裂缝后，再改用每级5kn的逐级加载；(4)变形测点的布置：每一根试验梁布置了5个百分表，1号与5号百分表置于构件两端支座处，2号与4号百分表置于梁底集中力作用处，3号百分表置于梁底跨中，1号和5号百分表量程为10mm，2号、3号与4号百分表的量程为50mm；(5)应变片的布置和粘贴：钢筋应变测点布置在梁跨中截面的纵向钢筋以及受压区的箍筋上，编号为s1～s12每根钢筋上布置一片应变片；混凝土应变测点主要布置在跨中截面混凝土两侧面，梁跨中截面顶面和底面各布置1个，编号为c1～c9；(6)裂缝的观测：每级荷载下的裂缝观测按以下方法进行:①加载稳定后，用沾过丙酮的棉花擦拭试验梁侧面混凝土表面，观察裂缝的出现及发展情况并通过读数显微镜读数；②对发现的新裂缝进行编号，在裂缝附近勾勒出裂缝的发展情况，并在记录表上记录下裂缝出现时的荷载值、裂缝最大宽度值；③对已经出现的裂缝，观察最大裂缝宽度值并记录其在每级荷载下裂缝宽度值；用坐标纸描绘裂缝开展趋势并记录裂缝宽度；(7)试验流程：试验前将梁吊装到对应的位置放在支座上，然后将梁表面刷白，白浆面充分干燥后，在梁两侧绘制50mm×50mm的方格网，确定各个测点的位置，然后安装机械百分表，将应变片的导线接到bz2208-a静态电阻应变仪对应的接头上并检查电阻是否正常，试验采用构件补偿的方法进行温度补偿；再用几何对中的方法安装机械式千斤顶，将200吨力传感器的接线接到yjz-16型智能数字静态电阻应变仪上测读力的大小；检查各接线和仪器工作正常无误后开始试验；试验时先预加3级荷载，每级荷载为2kn，每级加载完成后测读百分表的读数，采集记录各个应变片的读数；计算每级荷载下3号百分表位置的挠度并作出比较；计算两边对称位置的应变并作出比较；然后分级卸载，卸载完成后根据前面的计算结果调整机械式千斤顶的位置以实现最佳的物理对中。作为本发明进一步的方案：步骤(1)中天然黄砂粒径0～5mm。作为本发明进一步的方案：步骤(2)中标准立方体尺寸为150mm×150mm×150mm。作为本发明进一步的方案：步骤(2)中棱柱体试块尺寸为150mm×150mm×450mm。作为本发明进一步的方案：步骤(7)中还包括在实现物理对中后正式按照事先制定的加载制度加载，每级加载完成后采集记录应变值，读取并记录百分表读数，测读记录裂缝的开展情况和裂缝宽度。与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)再生混凝土梁与普通混凝土梁的抗剪破坏过程相似，均有弹性阶段和非弹性阶段，再生混凝土梁应用于工程实际是可行的；(2)本试验中，与斜裂缝相交处的箍筋达到了屈服强度，未与斜裂缝相交处的箍筋未达到了屈服强度，再生混凝土梁的受剪破坏属于典型的剪压破坏；(3)再生混凝土梁斜截面开裂荷载略大于普通混凝土梁，其再生粗骨料取代率为50％的梁斜裂缝平均宽度略小于普通混凝土梁。具体实施方式图1为梁的配筋图；图2为加载装置实景图；图3为加载装置示意图；图4为百分表布置图；图5为钢筋应变片测点布置图；图6为混凝土应变片测点布置图；图7为rcl5裂缝开展及破坏形态；图8为rcl6裂缝开展及破坏形态；图9为rcl7裂缝开展及破坏形态；图10为rcl8裂缝开展及破坏形态；图11为rcl5梁底纵筋荷载－应变图；图12为rcl6梁底纵筋荷载－应变图；图13为rcl7梁底纵筋荷载－应变图；图14为rcl8梁底纵筋荷载－应变图；图15为rcl5箍筋荷载－应变图；图16为rcl6箍筋荷载－应变图；图17为rcl7箍筋荷载－应变图；图18为rcl8箍筋荷载－应变图；图19为rcl5跨中混凝土荷载－应变图；图20为rcl6跨中混凝土荷载－应变图；图21为rcl7跨中混凝土荷载－应变图；图22为rcl8跨中混凝土荷载－应变图；图23为抗剪梁荷载-挠度曲线图；图24为荷载—斜裂缝平均宽度曲线图；图25为再生混凝土梁抗剪破坏时的受力简图。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1-4一种再生混凝土抗剪梁，包括以下步骤：(1)试件设计：再生性混凝土梁抗剪试验共4根梁，其中一根为天然粗骨料对比梁，编号rcl5；两根再生粗骨料取代率为50％、100％，而细骨料均为天然黄砂的再生性混凝土梁，编号分别为rcl6与rcl7；一根再生粗骨料取代率100％，细骨料为再生性细骨料；(2)试件制作：试件按设计配合比和施工图纸在实验室制作浇注，室内浇水养护28天，每个试件同批混凝土制作3个标准立方体试块和3个棱柱体试块，标准试块与试件同条件下养护28天；(3)试验加载装置：试验梁支座一端为固定铰支座，另一端为滚动铰支座，在水平方向可作适量移动；试验采用30吨手压式千斤顶两点加载方式，力通过200吨传感器测读；加载过程中逐级加载，在加载前，先进行8kn的预加载，使各测量仪表进入正常的工作状态，变形和荷载的关系趋于稳定；开始时，采用每级2kn的逐级加载，等到构件出现能肉眼观察的较多竖向裂缝后，再改用每级5kn的逐级加载；(4)变形测点的布置：每一根试验梁布置了5个百分表，1号与5号百分表置于构件两端支座处，2号与4号百分表置于梁底集中力作用处，3号百分表置于梁底跨中，1号和5号百分表量程为10mm，2号、3号与4号百分表的量程为50mm；(5)应变片的布置和粘贴：钢筋应变测点布置在梁跨中截面的纵向钢筋以及受压区的箍筋上，编号为s1～s12每根钢筋上布置一片应变片；混凝土应变测点主要布置在跨中截面混凝土两侧面，梁跨中截面顶面和底面各布置1个，编号为c1～c9；(6)裂缝的观测：每级荷载下的裂缝观测按以下方法进行:①加载稳定后，用沾过丙酮的棉花擦拭试验梁侧面混凝土表面，观察裂缝的出现及发展情况并通过读数显微镜读数；②对发现的新裂缝进行编号，在裂缝附近勾勒出裂缝的发展情况，并在记录表上记录下裂缝出现时的荷载值、裂缝最大宽度值；③对已经出现的裂缝，观察最大裂缝宽度值并记录其在每级荷载下裂缝宽度值；用坐标纸描绘裂缝开展趋势并记录裂缝宽度；(7)试验流程：试验前将梁吊装到对应的位置放在支座上，然后将梁表面刷白，白浆面充分干燥后，在梁两侧绘制50mm×50mm的方格网，确定各个测点的位置，然后安装机械百分表，将应变片的导线接到bz2208-a静态电阻应变仪对应的接头上并检查电阻是否正常，试验采用构件补偿的方法进行温度补偿；再用几何对中的方法安装机械式千斤顶，将200吨力传感器的接线接到yjz-16型智能数字静态电阻应变仪上测读力的大小；检查各接线和仪器工作正常无误后开始试验；试验时先预加3级荷载，每级荷载为2kn，每级加载完成后测读百分表的读数，采集记录各个应变片的读数；计算每级荷载下3号百分表位置的挠度并作出比较；计算两边对称位置的应变并作出比较；然后分级卸载，卸载完成后根据前面的计算结果调整机械式千斤顶的位置以实现最佳的物理对中。优选地：步骤(1)中天然黄砂粒径0～5mm。优选地：步骤(2)中标准立方体尺寸为150mm×150mm×150mm。优选地：步骤(2)中棱柱体试块尺寸为150mm×150mm×450mm。优选地：步骤(7)中还包括在实现物理对中后正式按照事先制定的加载制度加载，每级加载完成后采集记录应变值，读取并记录百分表读数，测读记录裂缝的开展情况和裂缝宽度。实施例5试件设计与制作试件设计再生性混凝土梁抗剪试验共4根梁，其中一根为天然粗骨料对比梁，编号rcl5；两根再生粗骨料取代率为50％、100％而细骨料均为天然黄砂(粒径0～5mm)的再生性混凝土梁，编号分别为rcl6与rcl7；一根再生粗骨料取代率100％，细骨料为再生性细骨料(粒径0～5mm)，本文将这种梁称为全再生梁，编号rcl8。本试验中的4根抗剪梁，其截面尺寸均为150mm×300mm，为集中研究再生粗骨料对再生混凝土梁正截面受力和变形性能的影响，所有试件梁采用相同配筋。受压区配置2φ12的架立钢筋，受拉区配置2φ22的纵向受力钢筋，纵向受拉、受压钢筋的保护层厚度均为25mm，箍筋采用φ6@100。受拉钢筋的配筋率为1.84％，剪弯区配箍率为1.1％。试件参数见表5.1。各试件的设计纵向配筋图、截面配筋图如图1所示。表5.1试件参数表粗骨料取代率(％)编号截面尺寸(mm)纵向钢筋配筋率(％)跨度l0(m)0rcl1150×300×30002φ221.842.850rcl2150×300×30002φ221.842.8100rcl3150×300×30002φ221.842.8100(全再生)rcl4150×300×30002φ221.842.85.2.2试件制作试件按设计配合比和施工图纸在湖南城市学院结构实验室制作浇注，室内浇水养护28天，每个试件同批混凝土制作3个标准立方体(150mm×150mm×150mm)试块和3个棱柱体试块(150mm×150mm×450mm)，标准试块与试件同条件下养护28天。混凝土的设计强度为c30，配合比见表3.4和3.5。混凝土采用搅拌机拌和，木模板成型，插入振动棒振实。5.3试验方案5.3.1试验加载装置为排除剪应力对试件正截面受力性能的影响，本试验利用分配梁在跨中形成1.2m长度的纯弯段，试验装置如附图2所示。试验梁支座一端为固定铰支座，另一端为滚动铰支座，在水平方向可作适量移动。试验采用30吨手压式千斤顶两点加载方式，力通过200吨传感器测读。加载过程中逐级加载，在加载前，先进行8kn(每级2kn)的预加载，使各测量仪表进入正常的工作状态，变形和荷载的关系趋于稳定。开始时，采用每级2kn的逐级加载，等到构件出现能肉眼观察的较多竖向裂缝后，再改用每级5kn的逐级加载。试验操作严格按《混凝土结构试验方法标准》(gb-50152-92)[70]进行。图2为加载装置实景图，加载装置示意图如图3所示。5.3.2变形测点的布置为了确定梁在加载过程中的挠度变化情况，每一根试验梁布置了5个百分表(见图4)，1号与5号百分表置于构件两端支座处，2号与4号百分表置于梁底集中力作用处，3号百分表置于梁底跨中。1号和5号百分表量程为10mm，2号、3号与4号百分表的量程为50mm。安装挠度表的位置先用砂纸打磨光滑平整，再用丙酮清洗干净，然后用快干胶水502粘贴上玻璃片(30mm×30mm)以保证测点处的光滑平整。5.3.3应变片的布置和粘贴钢筋应变测点布置在梁跨中截面的纵向钢筋以及受压区的箍筋上，编号为s1～s12每根钢筋上布置一片应变片；混凝土应变测点主要布置在跨中截面混凝土两侧面，梁跨中截面顶面和底面各布置1个，编号为c1～c9。应变片的位置布置如图5和图6所示。5.3.4裂缝的观测每级荷载下的裂缝观测按以下方法进行:①加载稳定后，用沾过丙酮的棉花擦拭试验梁侧面混凝土表面，观察裂缝的出现及发展情况并通过读数显微镜读数；②对发现的新裂缝进行编号，在裂缝附近勾勒出裂缝的发展情况，并在记录表上记录下裂缝出现时的荷载值、裂缝最大宽度值；③对已经出现的裂缝，观察最大裂缝宽度值并记录其在每级荷载下裂缝宽度值。用坐标纸描绘裂缝开展趋势并记录裂缝宽度。5.3.5试验过程试验在湖南城市学院结构试验室进行，从2008年8月初到2009年12月初，历时4个月。试验前将梁吊装到对应的位置放在支座上，然后将梁表面刷白，白浆面充分干燥后，在梁两侧绘制50mm×50mm的方格网，确定各个测点的位置，然后安装机械百分表，将应变片的导线接到bz2208-a静态电阻应变仪对应的接头上并检查电阻是否正常，试验采用构件补偿的方法进行温度补偿。再用几何对中的方法安装机械式千斤顶，将200吨力传感器的接线接到yjz-16型智能数字静态电阻应变仪上测读力的大小。检查各接线和仪器工作正常无误后开始试验。试验时先预加3级荷载，每级荷载为2kn，每级加载完成后测读百分表的读数，采集记录各个应变片的读数。计算每级荷载下3号百分表位置的挠度并作出比较；计算两边对称位置的应变并作出比较。然后分级卸载，卸载完成后根据前面的计算结果调整机械式千斤顶的位置以实现最佳的物理对中。一般挠度和应变读数相差在5％以内就认为是可以接受的。试验实验严格的物理对中有时很困难，需要反复移动千斤顶的位置才能大体满足要求。在实现物理对中后正式按照事先制定的加载制度加载，每级加载完成后采集记录应变值，读取并记录百分表读数，测读记录裂缝的开展情况和裂缝宽度。5.4试验的主要结果及分析5.4.1材料的物理力学性能通过预留的150mm×150mm×150mm立方体试块和150mm×150mm×450mm棱柱体试块，分别测得再生混凝土的抗压强度和弹性模量。混凝土的抗拉强度由换算得到。钢筋试件的拉力试验应符合现行国家标准[71]的要求。试件的制作参照文献[72]和标准[71]。试验结果见表5.2和5.3。表5.2混凝土主要材性指标试验结果表5.3钢筋主要材性指标试验结果5.4.2裂缝的开展及破坏形态rcl5(0％):梁在荷载增大到一定值时，梁跨中部分出现四条竖直裂缝，裂缝宽度在0.03～0.06mm之间。随着荷载的增加，开始出现新的竖向裂缝，部分裂缝由梁截面中间部分向梁上下两边发展。30kn时在剪压区出现弯剪型45°斜裂缝，随着荷载的增加斜裂缝宽度增加，此时跨中部分也有新竖向裂缝产生，裂缝竖向平行而且间接都大约是100mm，裂缝宽度大约在0.05mm，其它的裂缝长度发展较两端的斜裂缝发展慢。荷载增加到110kn时出现明显的斜裂缝，斜裂缝宽度明显变宽，同时也有新增加斜裂缝出现，斜裂缝几乎平行，间距大约100mm。118kn时试验梁达到抗剪极限承载力，斜裂缝平均宽度为1.5mm，跨中挠度为21.455mm。典型裂缝开展情况见图7。rcl6(50％)当该梁为开裂前，试验梁箍筋应变较小，挠度和荷载基本成正比关系，梁在荷载增大到一定值时，梁跨中部分出现四条竖直裂缝，裂缝宽度在0.03～0.06mm之间。随着荷载的增加，开始出现新的竖向裂缝，部分裂缝由梁截面中间部分向梁上下两边发展。荷载增加到34kn时，在剪压区出现弯剪型斜裂缝，箍筋应变突然增大。随着荷载的增加，斜裂缝的数量不断增加，斜裂缝宽度也增加，98kn时在几条斜裂缝中出现一条主裂缝，斜裂缝几乎平行，间距大约100mm。此后，随着荷载的继续增加，斜裂缝向荷载作用点增加，剪压区高度不断减小，剪压区的混凝土在剪应力和压应力的共同作用下，达到复合应力状态下的极限强度。在荷载加到112kn时试验梁达到抗剪极限承载力，斜裂缝平均宽度为1.462mm，跨中挠度为19.853mm。典型裂缝开展情况见图8。rcl7(100％)荷载较小时，无明显现象，纵筋和钢筋应变都很小。随着荷载的增加，首先在梁底中部出现较细的竖向裂缝，当荷载增加到34kn，在剪压区出现弯剪型斜裂缝，开裂混凝土退出工作，而与斜裂缝相交的箍筋应变突然增大，出现明显的应力重分布。随着荷载的增加，斜裂缝的数量不断增加，斜裂缝宽度也增加，箍筋应变也继续增长，斜裂缝不断扩展并向加载点处延伸，以致使斜裂缝上端接近加载点处的混凝土剪压区截面积不断减小。当荷载增加到93kn时，斜裂缝发展较多，均斜向平行，间距100mm左右，箍筋达到屈服，斜裂缝上端混凝土有压酥碎渣现象。当荷载增加到110kn时，剪压区混凝土受压破坏，此时斜裂缝平均宽度为1.533mm，跨中挠度为20.069mm。典型裂缝开展情况图9。rcl8(100％，全再生)荷载较小时，无明显现象，纵筋和钢筋应变都很小。随着荷载的增加，首先在梁底中部出现较细的竖向裂缝，当荷载增加到34kn，在剪压区出现弯剪型斜裂缝，开裂混凝土退出工作，而与斜裂缝相交的箍筋应变突然增大，出现明显的应力重分布。随着荷载的增加，斜裂缝的数量不断增加，斜裂缝宽度也增加，箍筋应变也继续增长，随着荷载增加到90kn时，斜裂缝向荷载作用点增加，剪压区高度不断减小，剪压区的混凝土在剪应力和压应力的共同作用下，达到复合应力状态下的极限强度，斜裂缝宽度明显变宽，同时也有新增加斜裂缝出现，斜裂缝几乎平行，间距大约100mm。当荷载增加到110kn时，剪压区混凝土受压破坏，此时斜裂缝平均宽度为1.516mm，跨中挠度为23.135mm。典型裂缝开展情况见图10。5.4.3钢筋应变5.4.3.1纵筋应变以上4根梁在破坏时，纵筋基本达到屈服强度，应变均在1900左右。梁底纵筋荷载－应变见图11～图14，图中测点1、2分别对应图5中的s11和s12钢筋应变片。5.4.3.2箍筋应变4根试验梁的荷载—箍筋应变曲线见图15～图18,由图可以看出,混凝土开裂前，箍筋应变均不大，混凝土开裂后，随着荷载的增加，与斜裂缝相交处箍筋应变有较大增加，而未开裂处的箍筋应变片测得的应变数值变化较小，这说明箍筋在再生混凝土梁开裂前对抗剪贡献较小。试验梁开裂后箍筋承担一部分剪力，剪力增加箍筋应变增加较快。5.4.4跨中混凝土应变图19～图22为混凝土应变片测得的跨中混凝土的荷载－应变曲线图。从图中可以看出，从加载到临近破坏，混凝土应变沿梁高的分布均符合平截面假定。5.4.5荷载-挠度曲线rcl5～rcl8抗剪梁实测的荷载－挠度曲线关系如图23所示。rcl5～rcl8实测的荷载－挠度曲线表明：再生混凝土受剪梁(λ＝2.90)从加载开始到发生剪切破坏也经历了弹性阶段，带裂缝工作阶段和破坏阶段。初期均匀加载至未出现裂缝前，荷载－挠度曲线呈直线变化；当荷载增加到破坏荷载pu的15％～18％左右时，出现第一批垂直裂缝，裂缝宽度在0.02～0.03mm之间，荷载—跨中挠度曲线出现第一个转折点；当荷载增加到破坏荷载pu的50％～60％时，出现斜裂缝，随着荷载的继续增加，大约在破坏荷载的pu的80％～90％时斜裂缝中的一条发展成临界斜裂缝，荷载—跨中挠度曲线出现第二个转折点。5.4.6荷载-斜裂缝平均宽度曲线图24为rcl5～rcl8的荷载－斜裂缝平均宽度关系曲线。由荷载－斜裂缝平均宽度关系曲线可以看出，在荷载较小时，斜裂缝平均宽度与荷载基本上成线性关系，随着荷载的增大，斜裂缝平均宽度变宽，但4根试验梁破坏时，斜裂缝平均宽度均未超过1.6mm。对比4条荷载－斜裂缝平均宽度曲线可以看出，荷载不大时，rcl8(100％,全再生)斜裂缝平均宽度最大，rcl7(100％)和rcl6(50％)次之，rcl5(0％)最小；随着荷载的增加，4根试验梁斜裂缝平均宽度随之增大，但rcl8(100％,全再生)斜裂缝平均宽度增长较慢，rcl7(100％)和rcl6(50％)的增长较快。试验梁临近各自的破坏状态时，斜裂缝平均宽度rcl8(100％,全再生)最小，rcl7(100％)和rcl6(50％)次之，rcl5(0％)最大。这一方面可能是由于混凝土的极限抗拉强度具有较大的离散性，另一方面可能是因为在再生混凝土梁中，再生骨料与天然骨料达到较优级配，使开裂后的再生混凝土产生明显的应力重分布。5.5计算方法研究5.5.1再生混凝土梁抗剪机理探讨根据试验结果，再生混凝土梁抗剪的破坏形态与普通混凝土梁的相似，故可参照取普通混凝土梁破坏时的受力状态来分析再生混凝土梁的抗剪机理。再生混凝土梁抗剪破坏时的受力情况如图25所示。设试验梁在达到极限状态时，剪压区高度为x，忽略临界斜裂缝间的骨料咬合力和纵筋的销栓力，则由下列平衡方程：c＝xbσ,vc＝xbτ,t＝δσas(5.1)c＝t(5.2)vu＝vc+vs(5.3)由于4根梁达到抗剪承载能力时纵筋和箍筋应变均大致相等，故根据以上三式，再生混凝土梁抗剪极限承载能力较小的原因主要是，再生混凝土比普通混凝土抗剪能力低。根据文献[69]，在相同正应力σ作用下，混凝土的抗剪能力与其极限抗拉强度呈增函数关系。试验结果表明：与普通混凝土相比，再生混凝土的极限抗拉强度要低，随之，抗剪强度较差。值得指出的是，对于再生混凝土梁，其临界斜裂缝间骨料的咬合力机理与普通混凝土略有不同。对于普通混凝土，天然粗骨料的强度远大于水泥石的强度，在斜裂缝表面处骨料可能突出表面，突出的天然粗骨料将阻止斜裂缝两侧相对滑移，此即所谓咬合力；再生粗骨料的孔隙率比较大，且存在许多微裂缝，在其临界主裂缝处容易被拉断，斜裂缝表面只有少量的粗骨料突出表面，骨料咬合力主要取决于裂缝面间摩擦力的大小。5.5.2计算公式的推导本文试验的研究结果表明，在纵筋配筋率、截面尺寸、基体强度都相同的条件下，为了结构设计的方便，本文结合我国规范[59]中的斜截面受剪承载力计算方法。以本文的试验数据为依据，探讨再生性混凝土梁斜截面受剪承载力的计算方法，得到适合再生性混凝土梁特点的受剪承载力计算公式。抗剪承载力规范法和试验实际对照结果见表5.3。表5.3抗剪承载力规范法和试验实际对照表相对于普通混凝土梁，再生混凝土梁的抗剪能力略差。一方面如果用普通混凝土梁的计算公式直接计算再生混凝土梁的抗剪承载力，将是偏于不安全的；另一方面在再生混凝土走向工程实际中，确实需要简便适用的计算公式，故本文根据我国规范[65]，结合再生混凝土特点，对再生混凝土梁抗剪承载力公式做了初步探讨。取任意再生骨料取代率的再生混凝土梁的抗剪承载力计算公式是：式中r——再生粗骨料取代率(％)；r'——再生细骨料取代率(％)α——再生混凝土抗剪极限承载力降低系数；——再生骨料取代率时的再生混凝土梁抗剪极限承载力标准值；——普通混凝土梁抗剪极限承载力标准值。将本文中的0，50％，100％再生粗骨料取代率和全再生骨料取代率下梁的实测值代入，根据回归分析，偏于安全的取α＝0.035。结合现行规范，建议任意再生粗骨料取代率r，任意再生细骨料取代率r'的再生混凝土梁抗剪承载力标准值计算公式为：式中——再生骨料取代率时的再生混凝土梁抗剪极限承载力标准值；r——再生粗骨料取代率(％)；r'——再生细骨料取代率(％)λ——剪跨比；——再生粗骨料取代率时的再生混凝土轴心抗拉强度设计值；fyuk——箍筋抗拉强度设计值；asv——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，asv＝nasv1，其中n为在同一个截面内箍筋肢数，asv1为单肢箍筋的截面面积；s——沿构件长度方向箍筋的间距；b——矩形截面的宽度；h0——构件截面的有效高度。将本次试验的材料实测值，即fyuk＝261.5mpa,代入式(5.5)得到计算结果v计与实测结果v测，计算结果v计与实测结果v测对比见表5.4。表5.4计算结果v计与实测结果v测对比表由上表可以看出，计算结果v计均小于实测结果v测，且相对于普通混凝土而言，再生骨料取代率下梁的抗剪承载力标准值与实测值之比略高。因此可以利用式(5.5)初步估计再生混凝土梁的抗剪承载力。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12