无腹筋梁的剪切破坏形态在钢筋混凝土结构中的研究

无腹筋梁在集中荷载作用下的剪切破坏形态主要和截面所承受的弯矩与剪力的相对大小有关，弯矩与剪力的相对关系可以用一个无量纲的参数剪跨比λ来表示。

式中 M、V——计算截面的弯矩、剪力；

h₀——截面的有效高度。

对于集中荷载作用下的简支梁，剪切破坏截面一般在剪跨区（图5-5），所以

式中 a——集中荷载作用点距支座的距离。

试验表明：无腹筋梁在集中荷载作用下，斜截面破坏形态主要与剪跨比有关；在均布荷载作用下，则与跨高比l/h₀有关，主要的破坏形态有斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏三种。

图5-5 剪跨比的定义

1.斜拉破坏(www.xing528.com)

斜拉破坏往往发生在剪跨比λ较大的情况，约为λ>3。当临界斜裂缝一旦出现后，很快延伸到梁顶，把梁拉裂成两部分，破坏与临界裂缝的出现几乎同时发生，斜拉破坏时往往伴随产生撕裂裂缝，混凝土沿纵筋产生撕裂破坏，如图5-6a所示，斜拉破坏的机理是斜裂缝的末端主拉应力过大所致，压区无压坏痕迹。

2.剪压破坏

当剪跨比1.5≤λ≤3时，可能产生剪压破坏，这种破坏的拱作用比较明显，随着荷载增加，在剪跨区内出现多条指向集中荷载的斜裂缝，当荷载增加到一定程度会出现一条临界斜裂缝，该斜裂缝可能是突然发生，也可能是由原斜裂缝迅速扩展而形成，如图5-6b所示。这种破坏的特点是压区混凝土有明显的压坏现象。其原因是混凝土在压、剪切复合应力作用下达到其复合受力强度所致。

3.斜压破坏

斜压破坏发生在剪跨比λ比较小的情况下，约为λ<1.5。破坏发生在集中荷载作用点与支座之间，混凝土好像一斜向受压的短柱，破坏时产生多条平行的斜裂缝，混凝土自上而下均有剥落，有很高的承载力，如图5-6c所示。深梁的剪切破坏模式基本上属于此类。其原因是由于主压应力过大所致。

图5-6 无腹筋梁的剪切破坏形态

a）斜拉破坏 b）剪压破坏 c）斜压破坏

上述三种破坏都带有一定的脆性，其中斜拉破坏的脆性性质更为明显。