钢筋混凝土梁抗剪理论研究
钢筋混凝土梁抗剪理论研究
钢筋混凝土梁抗剪理论研究摘要:根据国内外已有的钢筋混凝土梁抗剪性能研究成果，阐述了各种抗剪理论的基本分析方法，评述了各理论之间的内在联系及适用性；指出了各种研究方法的优缺点；探讨了该领域的研究发展趋势，对剪切破坏机理的认识具有一定的参考价值。
研究表明：现有的抗剪理论都不是孤立存在的，它们之间相互联系、相互影响并不断演变，正确认识其特点才能合理运用于不同结构形式的抗剪性能分析。
关键词: 钢筋混凝土梁; 抗剪理论; 研究钢筋混凝土梁在剪力和弯矩共同作用区段可能会沿斜截面发生脆性剪切破坏，这种破坏将导致结构突然失稳并引发巨大灾难，只有清晰认识剪切破坏机理的实质，才能有效避免此类破坏的发生。
目前，国内外混凝土结构设计规范[1,2]中关于抗剪承载力计算公式大多是以试验数据为依据的半理论半经验公式，在一定程度上反映了混凝土抗压强度、钢筋屈服强度、截面几何特征及荷载类型等主要参数的影响。
本文总结了国内外已有的钢筋混凝土梁抗剪性能研究成果，对其存在的优缺点及适用范围进行了阐述，为抗剪问题的认识提供了一定的参考价值。
1 桁架理论1.1 古典桁架模型古典桁架模型是Ritter为设计钢筋混凝土梁腹筋而提出来的，在该模型中，将梁理想化为具有平行弦杆和斜压杆的桁架结构，上部弯压混凝土作为桁架上弦杆，底部纵向钢筋作为桁架下弦杆，腹杆则由受拉箍筋及裂缝间受压混凝土斜杆构成。
该方法简单、概念清晰，但完全没考虑混凝土的抗剪作用，全部剪力均由箍筋承担，这样使得箍筋的利用率较低，并造成很大的浪费。
1.2 斜压场理论Wagner认为剪力由斜拉场承担，假定主拉应力、应变方向一致，由此提出了斜拉场理论。
Mitchell[3]等以斜拉场理论为基础，在对受扭构件进行分析时，假定纯扭作用下的混凝土开裂后不承受任何拉力，扭矩由斜压场承担，由此提出了斜压场理论。
随后，Collins[4]在变角桁架模型的基础上，通过引入变形协调条件及应力-应变关系，将斜压场理论应用于钢筋混凝土梁的抗剪性能分析，并解决了桁架模型中裂缝倾角难以确定的难题。
钢筋混凝土梁抗剪加固的试验研究
８００
２ ４ ００
裂缝 ， 至 荷 载 加 至 ２ ０ｋ 时 发 生 弯 曲 破 坏 。 用 直 ６ Ｎ 采 修 复 胶 泥 粘 贴 钢 板 网 可 大 大 降 低 钢 筋 混 凝 土 梁 的挠 度 ， 高 钢筋 混 凝 土 梁 的 整 体 刚 度 和抗 变 形 能 力 ， 提 以
及斜截面开裂荷载 和极限承载力 。 ２ ３ 梁 侧 螺 栓 固定 钢 板 加 固 梁 抗 剪 试 验 ．
试验 Ｉ 口
钢筋混凝土梁抗剪加固的试验研究
张习美， 陈广超， 贾士日， ０但河友
（ 国矿 业大 学 建 筑工 程学 院 ， 苏 徐州 ２１ ０ ） 中 江 ２ ０ ８
摘 要 ： 过 对 １ 根 钢 筋 混凝 土 梁 的 斜 截 面抗 剪 试 验 ， 究 了采 用 外 加 螺 栓 箍 筋 、 侧 膨 胀 螺 栓 通 ２ 研 梁
近 年 来 ， 着 科 学 技 术 的 发 展 ， 建 筑 和 土 木 随 在 工 程 领 域 出现 了 一 些 新 型 的 加 固材 料 和 加 固方 法 。
外 加 螺 栓 箍 加 固 梁 （ 图 １ ， 按 图 １ 示 位 置 见 ）并 所 粘 贴 电 阻 应 变 片 。 构 修 复 胶 泥 粘 贴 钢 板 网 （ 图 结 见 ２ ： 构 修 复 胶 泥 采 用 中 国 矿 业 大 学 研 制 的 ＨＰ Ｒ ）结 Ｓ 一 ３ 修 复胶 泥 。 胀 螺 栓 梁 侧 固定 钢 板 加 固 （ 图 ３ ： 型 膨 见 ） 钢 板 采 用 Ａ 钢 ， 测 厚 度 为 ３ ４ｍｍ ， 测 屈 服 强 ３ 实 ． 实 度 为 ２ ０Ｎ／ ３ ｍｍ 螺 栓 直 径 选 用 ８ｍｍ 。 ， 梁侧 粘 贴 碳 纤 维 加 固 （ 图 ４ ： 用 梁 侧 贴 条 带 加 压 条 锚 固 的 加 见 ）采 固方 法 ， 粘 贴 一 层 。 仅
既有钢筋混凝土梁抗剪性能试验研究
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梁 单侧 箍筋 露 筋 锈 蚀 梁 单侧 箍筋 露筋 锈 蚀 梁 单侧 箍 筋 露 筋 锈 蚀 梁 单侧 箍筋 露筋 锈 蚀
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２． ２辅 助试 验 情 况
中 图分 类 号 ：Ｔ ５ Ｕ４ ９２
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章编 号 ：６ １ ９０ （０ ６ ０ － ０ ２ ０ １７ － １ ７２ ０ ）８ ０３ －１
作 者 单位 １重 庆 市 建筑 科 学研 究 院 ２国 防 科 技大 学
赶
３ ９ ４ ３ 队 ２９部
２试 验 构 件 及 辅 助 试 验 情 况
２ １试件 情 况 ．
收 稿 日期 ：０ ６ ７ ４ ２ ０ — —１
由于 建 设 年代 、 工程 条 件 等 因 素 的 影 响 ， 验 所 用构 件 为 ８ 既 有 钢 筋 试 根 混凝 土 梁 （ 部 分 为 过 梁 ）部分 构 件 为 阳 台 梁 ， 侧 钢 筋存 在 锈 蚀 现 象 ， 件 大 ， 外 构 实际 情 况 见 表 １ 示 。 所
多， 相应 的试 验 资料 也 非 常 有 限 。 此 ， 过 对 从 旧建 筑 物 上 拆 除 下 来 的既 有 为 通 钢 筋 混 凝 土梁 的抗 剪 试 验 ． 者 探 讨 了 混 凝 土 碳 化 、 蚀 钢 筋 对 既 有 混 凝 土 作 锈 构件承载 力、 缝、 裂 延性 、 坏 形 式 等性 能 的 影 响 ， 试 验 数 据 可 供 有 关 工 程 破 其 技 术 人 员 和 理论 研 究参 考
１前 言
国 内外 对 既 有 混 凝 土 结 构构 件 的 正截 面 力 学性 能 的研 究 已有 大 量 的试
钢筋混凝土梁的局部剪切和弯曲破坏机理研究
钢筋混凝土梁的局部剪切和弯曲破坏机理研究钢筋混凝土梁是建筑结构中常见的承载元件，其局部剪切和弯曲破坏机理对于保障结构安全具有重要意义。
本文将研究钢筋混凝土梁的局部剪切和弯曲破坏机理，旨在深入了解其工作原理，为结构设计和维护提供理论依据。
钢筋混凝土梁的局部剪切破坏机理是指梁的截面出现剪力超过抵抗能力而导致的破坏现象。
在挤压区域，混凝土受到剪力作用，产生剪应力，这会引起混凝土的局部剪切破坏，并在极限状态下导致梁的失稳。
剪切破坏主要取决于混凝土的强度、钢筋配筋数量和布置方式以及施加在梁上的剪力大小。
钢筋混凝土梁的弯曲破坏机理是指梁在受到弯矩作用下，出现截面的破坏现象。
当梁受弯矩作用时，混凝土受到压力和拉力的反复作用，而钢筋具有良好的抗拉性能，能够承担拉力。
当弯矩达到一定程度时，混凝土截面会产生压力区和拉力区，由于混凝土的抗拉强度较低，拉力区的混凝土容易破坏，从而导致梁整体弯曲破坏。
钢筋混凝土梁的剪切和弯曲破坏机理可以通过理论分析和试验研究来探究。
理论分析方法主要包括承载力设计方法和极限状态设计方法。
承载力设计方法是通过安全系数法计算梁的最大承载能力，常用的方法有三角形法和矩形法。
极限状态设计方法是根据梁在极限状态下的破坏机理进行设计，常用的方法有理论力学方法和塑性充实约束方法。
试验研究是理论分析的重要补充，通过对钢筋混凝土梁进行物理试验，可以验证理论分析的结果，并深入了解剪切和弯曲破坏的过程。
试验方法主要包括静力试验和动力试验。
静力试验通过施加静力荷载，观察梁的变形和破坏模式，获取其力学性能参数。
动力试验通过施加冲击荷载或地震荷载，研究梁的动力响应和破坏机理，为结构对地震荷载的抗震性能提供参考。
开展钢筋混凝土梁的局部剪切和弯曲破坏机理研究对于结构设计和维护具有重要意义。
通过对破坏机理的深入了解，可以合理选择材料和施工工艺，提高梁的抗剪和抗弯能力。
同时，对剪切和弯曲破坏过程的研究，可以为结构破坏预测和健康监测提供依据，及时采取维护措施，保证结构的安全可靠。
钢筋混凝土梁的抗剪性能试验研究
钢筋混凝土梁的抗剪性能试验研究一、研究背景钢筋混凝土结构是现代建筑中广泛采用的一种结构形式。
在钢筋混凝土结构中，梁扮演着承载荷载的重要角色。
梁在荷载作用下受力，其中抗剪性能是影响梁承载力的主要因素之一。
因此，研究钢筋混凝土梁的抗剪性能对于保证建筑结构的安全性具有重要意义。
二、研究目的本研究的目的是通过试验研究，探究不同参数对钢筋混凝土梁抗剪性能的影响，为钢筋混凝土结构设计提供理论依据。
三、研究方法本研究采用试验研究的方法，通过制作不同参数的钢筋混凝土梁，对其抗剪性能进行测试，并分析其受力特点和破坏模式。
四、试验设计1.试验样品制作本次试验制作的钢筋混凝土梁为T型梁，其截面尺寸为200mm×300mm，长度为1000mm。
在制作过程中，使用混凝土强度等级为C30、钢筋品种为HRB400的材料。
2.试验参数设置本次试验设置了以下参数：（1）纵向钢筋直径：10mm、12mm、14mm（2）箍筋间距：100mm、150mm、200mm（3）箍筋直径：6mm、8mm、10mm设置以上参数的目的是探究不同参数对钢筋混凝土梁抗剪性能的影响。
3.试验方法本次试验采用四点弯曲试验法，按照GB/T50081-2002《混凝土结构设计规范》的要求进行。
试验过程中记录梁的位移、载荷等数据，以便后续分析。
五、试验结果分析1.梁的受力特点试验结果显示，随着纵向钢筋直径的增加，梁的承载力逐渐增加；随着箍筋间距的增加，梁的承载力逐渐降低；随着箍筋直径的增加，梁的承载力逐渐增加。
2.梁的破坏模式试验结果显示，在大多数样品中，梁的破坏模式为剪切破坏。
在一些样品中，还出现了箍筋断裂和钢筋拉断等破坏形式。
六、结论本次试验研究了不同参数对钢筋混凝土梁抗剪性能的影响，并得出以下结论：（1）随着纵向钢筋直径的增加，梁的承载力逐渐增加；（2）随着箍筋间距的增加，梁的承载力逐渐降低；（3）随着箍筋直径的增加，梁的承载力逐渐增加；（4）大多数样品中，梁的破坏模式为剪切破坏，还出现了箍筋断裂和钢筋拉断等破坏形式。
钢筋混凝土梁斜截面受剪实验
钢筋混凝土梁斜截面受剪实验（一）实验目的1.了解钢筋混凝土梁受剪破坏的过程，加深理解箍筋在斜截面抗剪中的作用。
2.了解对钢筋混凝土结构进行试验研究的方法。
（二）实验记录1、斜拉破坏：当剪跨比λ>3且箍筋配置过少，间距太大时，斜裂缝一旦出现，该裂缝往往成为临界斜裂缝，迅速向集中荷载作用点延伸，将梁沿斜裂缝劈成两部分，而导致梁的破坏斜拉破坏，实际上是混凝土被拉坏。
2、剪压破坏：当剪跨比1≤λ≤3且配筋量适当故金间距不大发生剪压破坏。
当斜裂缝中的某一条发展成为临界斜裂缝后，随着荷载的增加，斜裂缝向荷载作用点缓慢发展，剪压区高度逐渐减小，斜裂缝宽度变大，最后剪压区混凝土被压碎量，丧失承载能力。
3、斜压破坏：当剪跨比λ很小（一般λ≤1）时，发生斜压破坏。
首先在荷载作用点与支座间的梁腹部出现若干条平行的斜裂缝，随着荷载的增加量，梁腹被这些斜裂缝分割为斜向“短柱”，最后因混凝土短柱被压碎而破坏。
（三）实验结果1.整个斜拉破坏的过程急速而突然，破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载相当接近，破坏前梁的变形很小，且往往只有一条斜裂缝，斜拉破坏具有明显的脆性。
2.剪压破坏有一定的预兆，破坏时箍筋屈服，破坏荷载比出现裂缝时的荷载高，承载力随配箍筋配箍量的增大而增大，但与适筋梁的正截面破坏相比，剪压破坏仍属于脆性破坏。
3.发生斜压破坏时，破坏荷载很高，但变形很小，箍筋不会屈服，属于脆性破坏。
为什么出现正截面破坏?受弯构件正截面破坏性质与其配置的纵向受拉钢筋的多少有关，当配筋率大小不同时，受弯构件正截面可能产生三种不同的破坏形式。
为什么出现斜截面破坏?弯矩和剪力的共用作用。
1.当剪跨比较大，且箍筋配置过少，间距太大时的斜拉破坏。
2.当剪跨比适中及配骨量适当箍筋间距不大时的剪压破坏。
3.发生在剪跨比很小或腹版宽度很窄的T形梁或I型梁上的斜压破坏。
钢筋混凝土T型组合梁抗剪性能研究
剪应力也 在增 大 。这与 实际 情况 完 全相 符 。从 增 大 的情况来看 ， 在箍 筋间距 为 ４ ０ ｍ 时 ， 合面 的剪应 ０ｍ 结
力值基本小于平均破坏 剪应力 ， 明规 范 中对 于箍筋 说 间距的规定能满足要求 。当箍筋间距为 ３０ ｍ 时 ， ５ｍ 相
１ １ 模型 的建立 ．
钢筋混凝土 Ｔ型组合梁整体为 Ｔ型截面。采用叶 ｒ 点耦合的方法来模拟。由于结构是对称的， 因此采用 了
半跨模型。对于预制梁 的加载是 根据预制梁所 承担的
１４ ．
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０６ ．
后浇混凝土的重量进行 ， 把后浇混凝 土的重量分配到每
钢 筋混 凝 土组合 结 构是 在预 制 构件 上加 浇一 层
现浇混凝 土而形成 的一种装 配整体式 结构 形式 ， 组合
结构也 称叠合 结 构。钢 筋混凝 土 组合 梁 桥在 中小 跨 径的桥梁 中有着广泛 应用 ， 是腹板 采用预 制梁 而翼 它
缘与桥 面板整 体 现浇 而形 成 的桥梁 结 构形 式 。组 合
‘ 一 ’
”
图 １ 结 合 面上 的 向 剪应 力
合梁桥发展的 主要原 因。因此 ， 组合 梁桥 承载性 能 对 的研究 主要是对组合梁结合面抗剪性能的研究 。
１ Ｔ型 组 合 梁 结 合 面抗 剪性 能 的有 限 元分 析
图 ２至图 ４分别 为箍 筋间距 、 直径 ， 预制截 面高 度 与组合截面高度之 比 对结合 面剪应 力的影 响。
吕
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钢筋混凝土梁的挠度与剪跨比关系研究
钢筋混凝土梁的挠度与剪跨比关系研究摘要：钢筋混凝土结构广泛应用于建筑领域，而梁是其最常见的构件之一。
挠度是梁结构的重要性能指标之一，对结构的安全可靠性具有重要影响。
而剪跨比则是梁结构设计中一个关键参数，它对梁的受力性能和挠度性能都有较大的影响。
本文通过归纳和总结已有的研究成果，探讨了钢筋混凝土梁的挠度与剪跨比之间的关系，并分析了其影响因素和设计方法。
1. 引言钢筋混凝土梁作为一种常见的结构构件，在建筑领域广泛应用。
挠度是衡量结构变形的重要指标之一，对结构的安全性和使用性能具有重要影响。
剪跨比是梁结构设计中一个重要的参数，定义为梁的剪跨力与梁跨度的比值。
梁的剪跨比直接影响梁的抗剪承载力和挠度性能。
2. 挠度与剪跨比的关系2.1 挠度与剪跨比的理论研究挠度与剪跨比之间存在一定的关系，较小的剪跨比可以有效地限制梁的挠度，并提高结构的刚度。
根据梁理论研究，通过适当选择剪跨比，可以使梁在正常使用状态下满足挠度的限制要求。
2.2 挠度与剪跨比的实验研究通过一系列实验研究，研究者们发现，剪跨比对梁的挠度有重要影响。
较小的剪跨比可以降低梁的挠度，提高梁的刚度和受力性能。
然而，当剪跨比过大时，梁的抗剪承载力较小，容易出现剪切破坏。
3. 影响钢筋混凝土梁挠度与剪跨比的因素3.1 材料性能梁的材料性能直接影响着梁的挠度和抗剪承载力。
高强混凝土和高强钢筋的使用可以有效地减小梁的挠度。
3.2 断面形状断面形状的选择直接影响梁的刚度和抗剪承载力。
合理设计的矩形或T形截面可以提高梁的刚度和抗剪承载力，减小梁的挠度。
3.3 配筋率梁的配筋率是影响梁挠度的重要因素之一。
适当的配筋率可以提高梁的抗剪承载力和刚度，降低梁的挠度。
4. 钢筋混凝土梁的设计方法4.1 按规范设计根据国家规范，对于一般情况下的钢筋混凝土梁，可以根据规范提供的公式和方法进行设计，以满足挠度和抗剪的要求。
4.2 增加剪跨比对于希望提高梁的刚度和降低挠度的情况下，可以适当增加剪跨比，但需要注意不要超过规范和设计要求。
钢筋混凝土连续梁在集中荷载作用下的抗剪承载力研究
钢筋混凝土连续梁在集中荷载作用下的抗剪承载力研究随着社会的不断发展，我们的生活也在不断变化，大型建筑物的出现为我们的生活带来了很多便利，其中钢筋混凝土连续梁作为建筑物中的重要承重结构，其抗剪承载力问题备受关注。
因此本文将围绕着“钢筋混凝土连续梁在集中荷载作用下的抗剪承载力研究”进行深入的探讨和研究。
一、钢筋混凝土连续梁的定义钢筋混凝土连续梁是一种承受横向荷载的重要结构，其主要由一系列钢筋混凝土简支梁连接组成，是钢筋混凝土结构中的一类大型结构。
其特点是结构性好，承载力强，抗震能力好，适用于各种跨度较大的建筑物结构中。
二、集中荷载的作用分析在钢筋混凝土连续梁中，如果存在集中荷载的作用，将会对结构体系产生很大的影响，严重的情况下甚至可能造成结构破坏。
因此，在进行抗剪承载力研究时，必须考虑集中荷载的作用，同时采取一系列措施，以确保钢筋混凝土连续梁具有良好的强度和稳定性。
三、抗剪承载力的研究在进行抗剪承载力的研究时，首先需要进行钢筋混凝土连续梁的力学性能分析。
通过对连续梁的截面等级、斜角、内力等进行分析，进一步加深对结构体系的理解，以及其抗剪承载力及破坏机理的探讨。
接着需要进行材料的特性测试。
主要是对混凝土强度、钢筋抗拉强度及钢筋的屈服强度等进行实验研究。
这是抗剪承载力计算的重要依据，并且会直接影响到结构的承载能力。
然后是钢筋混凝土连续梁的抗剪承载力计算，根据多年的实际经验与计算理论，可以通过荷载作用下的结构内力来确定摩擦系数、承载力等评估参数。
四、结语综上所述，钢筋混凝土连续梁是建筑结构中重要的结构体系，在其抗剪承载力的研究中需要进行全面的分析，包括结构的特性、材料的特性、荷载作用等各个方面，同时考虑到结构的实际应用性要求，以确保其具有良好的强度和稳定性。
因此本文细致的介绍了钢筋混凝土连续梁的定义和集中荷载的作用分析，以及抗剪承载力的研究方法，希望能给大家一个全面的认识。
CFRP抗剪加固钢筋混凝土梁的耐火性能试验研究
层厚度对高温下 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ抗剪加固梁 的跨中挠度、 破坏形 态及耐火极限 的影响。试验结果表明 ： 在相 同的弯 、 剪富余量 ， 相等加
固量 条 件 下 ， 温 下 剪 切破 坏 的耐 火 极 限小 于 弯 曲破 坏 的 耐火 极 限 ； 剪 加 固 防火 涂 料 的 厚 度 可 以 提 高 剪 切 破 坏 的 耐 火 极 高 抗 限 ， 不 改 变 弯 曲破 坏 的耐 火 极 限 ； 剪 加 固梁 剪 切 破 坏 的跨 中 挠 度 近 似 为 弯 曲破 坏 的一 半 。试 验 结 论 补 充 了 高 温 下 Ｃ Ｒ 但 抗 ＦＰ 加 固 构 件 的研 究 成 果 。 ［ 键 词 】 碳 纤 维 布 ； 剪加 固 ； 火性 能 ； 关 抗 耐 钢筋 混 凝 土 梁 ； 火试 验 耐 ［ 图 分 类 号 ］ Ｔ ３５ ； Ｕ １ 中 Ｕ ７ ．１ Ｔ ３ ７ ［ 献标 识 码 ］ Ａ 文
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钢筋混凝土梁抗剪承载能力计算理论浅析
钢筋混凝土梁抗剪承载能力计算理论浅析发布时间：2021-09-04T07:14:25.687Z 来源：《建筑实践》2021年第4月第12期作者：伯金山[导读] 钢筋混凝土梁的剪切破坏具有重要性与复杂性，很多学者对此问题从各方面进行了研究伯金山重庆交通大学摘要：钢筋混凝土梁的剪切破坏具有重要性与复杂性，很多学者对此问题从各方面进行了研究。
根据国内外已有的钢筋混凝土梁抗剪性能研究成果，本文总结了各种抗剪承载力的计算基本原理与方法，对比了不同行业规范斜截面抗剪承载力计算公式异同，展望了未来抗剪承载能力计算需要努力的方向。
关键词：钢筋混凝土梁抗剪承载力计算理论0引言近百年来许多研究者提出了众多剪切破坏分析方法，主要有极限平衡理论、塑性理论、统计分析法等，同时根据不同的规范，有着不同的抗剪计算公式。
1.1塑性理论塑性理论作为材料研究的一个分支，被用来解决钢筋混凝土结构在复杂受力状态下的强度问题。
塑性理论的基本假定如下：(1) 材料的应力-应变关系。
假定钢筋是刚塑性材料，且不承受剪应力。
因受压钢筋受力较小而略去不计，混凝土也视作为刚塑性材料。
(2) 材料的屈服条件。
假定钢筋仅承受拉力，处于单向受拉状态，故屈服强度与普通钢筋材料相同。
假定混凝土为抗拉强度为零的修正摩尔-库仑材料，破坏包络线只存在于受压区并满足其破坏准则。
(3) 塑性铰线。
在塑性理论的上限解中，假定结构破坏时形成一个机动体系，该体系由若干个刚性区组合而成。
各个刚性区之间由塑性铰或塑性铰线相连，然后建立塑性功方程。
因刚性区内部不做功，故塑性内功全部集中在塑性铰或塑性铰线上。
(4) 混凝土的有效抗压强度。
通过引入折减系数，将混凝土假定为有“屈服台阶”的刚塑性材料。
在上述假定条件下，可以求得钢筋混凝土梁在集中荷载或均布荷载作用下抗剪强度的上、下限解，同时也是精确解。
1.2极限平衡理论极限平衡理论主要研究了钢筋混凝土构件剪切坏机理，并通过极限破坏状态下的平衡求解抗剪承载力。
钢筋混凝土梁抗剪模型研究
《 抗规》 隔震支座 的水 平剪 力应根 据 隔震层 在罕 遇地震 下 的
隔震 层 顶 部 梁 板 平 面 内 刚 度 很 大 ， 柱 的 刚 度 较 小 ， 底 的 水 平 剪 力 中各 隔 震 支 座 的 水 平 刚 度 分 配 ， 下 式 所 示 ： 而 柱 如
简化 为固定端 ， 与传 统 的抗震 结构 相 比 ， 简化 模 型 的底 层层 高 该
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钢混组合梁剪力钉抗剪性能试验研究
1、研究对象多为单一的剪力钉，未考虑剪力钉之间的相互作用； 2、研究方法多基于经验公式或有限元分析，缺乏实验数据的支持；
3、对于实际工程应用中的影响因素考虑不足，如连接件的性能、施工工艺 等。
1、实验样本数量有限，未能涵 盖所有可能的影响因素；
2、未考虑剪力钉连接件的性能 及其他实际工程中的复杂条件。
3、针对实际工程应用中可能出现的不同受力状态和环境条件，进行模拟分 析，以评估剪力钉的安全性和可靠性。
参考内容
引言
Байду номын сангаас
装配式组合梁是一种常见的结构形式，广泛应用于建筑和桥梁等领域。其优 点在于能够快速、高效地建造，同时降低了对环境的影响。然而，这种结构形式 在承受载荷的过程中，剪力钉的抗剪承载力对于整个结构的稳定性和安全性具有 重要意义。因此，本次演示旨在研究装配式组合梁剪力钉的抗剪承载力，为实际 工程应用提供理论支持和指导。
研究目的
本次演示的研究目的是明确装配式组合梁剪力钉的抗剪承载力，包括影响其 抗剪承载力的因素以及其变化规律。通过本研究，旨在为装配式组合梁的设计和 施工提供理论依据，以提高其结构安全性和稳定性。
文献综述
在过去的研究中，对于装配式组合梁剪力钉抗剪承载力的研究主要集中在钉 体材料、截面形状、长度、布置方式等因素的单独作用。虽然这些研究取得了一 定的成果，但仍存在以下不足之处：
引言
钢混组合梁是一种常见的建筑结构形式，具有优异的承载能力和抗震性能。 剪力钉是钢混组合梁中重要的连接部件，能够有效地传递剪力，提高结构的稳定 性。因此，开展钢混组合梁剪力钉抗剪性能的试验研究具有重要意义。
文献综述
前人对钢混组合梁剪力钉抗剪性能的研究主要集中在承载能力、传力机制和 设计方法等方面。然而，现有研究大多集中在整体结构或构件层面，对剪力钉本 身抗剪性能的试验研究相对较少。因此，本次演示旨在弥补这一不足，通过试验 研究全面了解剪力钉的抗剪性能。
混凝土梁设计中的抗剪承载力计算
混凝土梁设计中的抗剪承载力计算一、引言混凝土梁的抗剪承载力计算是混凝土结构设计中的重要内容之一，其正确性直接影响到混凝土结构的安全性和可靠性。
本文将从混凝土梁抗剪承载力的相关理论、计算公式、计算方法以及设计实例等方面进行详细的介绍和探讨。
二、相关理论1. 抗剪承载力的基本原理混凝土梁的抗剪承载力是指在弯曲作用下，梁端截面受到的剪力所能承受的最大值。
其计算公式为：Vc=Rb×V1+K×V2其中，V1为混凝土剪力，V2为钢筋剪力，K为钢筋的分配系数，Rb 为混凝土的抗剪强度。
2. 抗剪强度的计算方法混凝土的抗剪强度一般采用双曲线剪应力-剪应变模型进行计算。
其计算公式为：τmax=C1×(1-λ/λ0)×(λ/λ0)^(-1/3)+C2其中，C1、C2为双曲线模型的参数，λ为混凝土的应变，λ0为极限应变。
3. 钢筋的分配系数钢筋的分配系数K是指在混凝土梁中，钢筋所承受的剪力与混凝土所承受的剪力之比。
其计算公式为：K=As×fy/(bw×d×Rb)其中，As为钢筋的截面面积，fy为钢筋的抗拉强度，bw为梁的有效宽度，d为梁的有效深度。
三、计算公式1. 混凝土剪力的计算公式混凝土剪力的计算公式为：V1=0.6×fck×bw×d其中，fck为混凝土的抗压强度，bw为梁的有效宽度，d为梁的有效深度。
2. 钢筋剪力的计算公式钢筋剪力的计算公式为：V2=0.87×fy×As/(√3×γs)其中，fy为钢筋的抗拉强度，As为钢筋的截面面积，γs为钢筋的安全系数。
3. 抗剪强度的计算公式抗剪强度的计算公式为：Rb=C×τmax其中，C为系数，τmax为混凝土的最大剪应力。
四、计算方法1. 梁的几何参数的确定在进行混凝土梁抗剪承载力的计算之前，需要先确定梁的几何参数，包括梁的截面形状、有效宽度、有效深度等。
钢筋混凝土梁抗剪加固之研究现状
的粘 钢 ， 梁 斜 截 面 进 行 加 固 。 用 Ａ３钢 板 ， 对 采
实测 屈 服 强度 为 ２ ５ ・ ｍ～，混 凝 土 抗 压 强 ３Ｎ 一 ｍ 度 为 ２ ８ ・ｍｍ～ ６Ｎ ，结 构 胶 采 用 Ｊ Ｎ 建 筑 结 Ｇ
粘 贴 钢 板 后 加 荷 试 验 ， 模 拟 实 际工 程变 的 协 调 方 程 和 截 面 平 衡 方 程 ，最 后 推 导 出 简 化 计 算 公 式 ， 计 算 出 外 贴
钢 板 对 截 面 承 载 力 的 贡 献 ，其 试 验 值 与 理 论
计 算值吻合 得较 好 。 武 汉水 利 电 力大学 土木 与 建筑 学 院Ｉ对 于 梁 的粘 钢 抗 剪 加 固 ， 模 拟 三 种 情 况 进 行 试 验 ：（ ）先 粘 钢 板 后 加 荷 ，模 拟 实 际工 种 中 １ 结 构 投 入 使 用 前 ， 因 改 变 使 用 条 件 或 弥 补 设
钢 筋混凝 土 梁抗 剪加 固方 法 ， 目前 钢 筋混凝 土 梁 抗剪 加 固研 究 中存 在 的 问题 做 了分 析 ，认 为 理 对
论研 究 不能 脱离 实 际应用 ， 究的方 向应 该 是把 理 论和 实 践有 机 结合 起 来 ，使研 究成 果更 加有 利 研
于 推 广 应 用
关键词
钢筋混凝 土梁
抗剪 加固 承载
钢 筋 混 凝 土 梁 是 煤 炭 行 业 建 筑 结 构 工 程 中用 量最 大 的 结 构 构 件 之 一 ， 正 因 为 如 此 ， 在 进 行 结 构 设 计 时 ，钢 筋 混 凝 土 梁 的 安 全 储 备 相 对 要 低 一 些 ，在 实 际工 作 中 梁 的 承 载 力 加 固任 务 是 最 大 的 。钢 筋 混 凝 土 梁 的 承 载 力 加 固 ，包 含正 截 面 加 固 与 斜 截 面 加 固 两方 面 的 内容 。 而 钢 筋 混 凝 土 梁 斜 截 面 承 载 力 不 足
钢筋混凝土梁的抗剪性能试验研究
钢筋混凝土梁的抗剪性能试验研究
一、研究背景
钢筋混凝土梁是建筑结构中常用的一种构件，其主要作用是承受横向荷载和弯矩。
在工程实践中，梁的抗剪性能是一个重要的研究方向，因为梁的抗剪性能对其整体的受力性能有着重要的影响。
而抗剪性能试验是研究梁的抗剪性能的重要手段之一。
二、试验目的
本次试验的主要目的是探究钢筋混凝土梁的抗剪性能，了解其受力特点以及影响因素。
三、试验方法
采用四点弯曲试验法进行试验。
具体操作步骤如下：
1.制作试件：根据试验要求，制作符合标准要求的钢筋混凝土梁试件。
2.试验设备的安装：将试件放置在试验机的支撑点上，确保试件水平平稳。
同时，将试验机上的加载装置装配好。
3.试验参数设置：根据试验要求，设置试验参数，包括加载速度、加载方式等。
4.试验过程中的观测：在试验过程中，应随时观测试件的变形情况、破坏形态等，并记录试验数据。
5.试验结果处理：根据试验数据，计算出试件的抗剪强度、剪跨比等参数，并进行分析和比较。
四、试验结果
通过试验，得到了以下结果：
1.梁的抗剪强度与剪跨比存在一定的关系，剪跨比越小，梁的抗剪强度越大。
2.在同一剪跨比下，混凝土的强度对梁的抗剪性能有着重要的影响。
3.梁的抗剪性能与钢筋的布置方式、数量以及混凝土的配合比等因素有关。
四、结论
本次试验表明，钢筋混凝土梁的抗剪性能是一个复杂的问题，与多个
因素有关。
只有在实际工程中，根据具体情况进行合理的设计和施工，才能确保梁的抗剪性能符合要求，从而保证建筑结构的安全可靠。
混凝土梁的抗剪原理与计算
混凝土梁的抗剪原理与计算一、引言混凝土梁是工程结构中常用的构件之一，其主要承受横向荷载，包括弯矩和剪力。
抗剪是混凝土梁设计中的基本问题之一，本文将围绕混凝土梁的抗剪原理和计算展开讨论。
二、混凝土梁的抗剪原理1. 剪力的来源混凝土梁受到的横向荷载会产生剪力，这是因为荷载的作用点在梁的上方，而反力在梁的下方，形成了一个剪力。
2. 剪力的传递剪力通过混凝土梁的截面传递，使得截面内的混凝土受到剪应力。
由于混凝土的抗剪强度比抗压强度低得多，因此混凝土梁的抗剪设计是很重要的。
3. 抗剪破坏模式混凝土梁的抗剪破坏模式主要有两种，一种是剪切破坏，另一种是压剪破坏。
在剪切破坏中，混凝土沿着一条45度的平面破坏；在压剪破坏中，混凝土会先受到压力，然后在剪切力作用下破坏。
4. 抗剪强度的来源混凝土梁的抗剪强度来源于混凝土的剪切强度和钢筋的粘结力。
在混凝土破坏之前，钢筋会阻止混凝土的剪切破坏，因此钢筋的粘结力是至关重要的。
三、混凝土梁的抗剪计算1. 抗剪强度的计算混凝土梁的抗剪强度可以通过以下公式计算：Vc = 0.17 fcd bw d其中，Vc为混凝土的抗剪强度，fcd为混凝土的设计抗压强度，bw为梁的宽度，d为有效深度。
2. 钢筋的粘结力计算钢筋的粘结力可以通过以下公式计算：Vb = 2τbd sin(α/2)其中，Vb为钢筋的粘结力，τb为钢筋的粘结强度，b为钢筋的直径，α为夹角。
3. 抗剪承载力的计算混凝土梁的抗剪承载力可以通过以下公式计算：Vrd,c = Vc + Vb其中，Vrd,c为混凝土梁的抗剪承载力，Vc为混凝土的抗剪强度，Vb 为钢筋的粘结力。
四、结论混凝土梁的抗剪设计是混凝土结构设计中的重要问题之一。
混凝土梁受到的横向荷载会产生剪力，通过混凝土梁的截面传递，使得截面内的混凝土受到剪应力。
混凝土梁的抗剪强度来源于混凝土的剪切强度和钢筋的粘结力。
混凝土梁的抗剪承载力可以通过混凝土的抗剪强度和钢筋的粘结力计算得出。
锈蚀钢筋混凝土梁抗剪性能研究
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ２ １３ ． ４
Ａｕ ． ２ ２ ｇ ０１
・６７ ・
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （ ０ ２）４ ｏ ６ 一 ２ １ ０ —８ ５ ２ １ ２ 一 ０ ７ ｏ
６ ６ ０． ５．
其 中， 为箍筋截面锈 蚀率 ， 仇 定义 为 已锈蚀 面积与 原始截 面
３ 结语
本 文较 为系统地 总结 了锈蚀 钢筋 混凝 土梁斜 截 面抗剪 性能 的现有研究成果 ， 从试验研究 和承载能力计算 两方面对 锈蚀钢 筋 混 凝土梁的斜截面抗剪性能进行 了分析 ， 主要 成果 包括 ：
１ 抗剪 性能 试 验
１ １ 试 验 概 况 ．
自２ ０ ０ ４年起 ， 国学者 开 展 了一 系列 针对 锈蚀 钢筋 混凝 土 我 梁斜截 面抗剪 性能 的试 验 ， 试验参 数 主要包 括剪 跨 比、 筋锈 蚀 钢
引起锈蚀钢筋混凝 土梁 斜截 面抗剪 承载力 降 低的 因素 主要
有以下几方面 ： １ 箍 筋锈蚀减小 了斜截 面上的配箍率 ， ） 这将直接导致梁 的斜
１ 锈蚀 钢筋混凝土 梁 的抗 剪破 坏形 态 与普通 钢筋 混凝 土梁 ）
２ 锈蚀率较 高的钢筋混凝土梁 ， ） 可能 发生类似 少筋梁 的剪切
破坏 ， 从而导致其抗 剪延性大幅度降低 。
１ ２． 裂 缝 ． ２
：
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（） １
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混凝土抗剪性能研究与设计指南
混凝土抗剪性能研究与设计指南混凝土是一种常见的建筑材料，广泛应用于各类建筑工程中。
混凝土的抗剪性能是其重要的力学性能之一，在工程设计中具有重要的意义。
本文将探讨混凝土抗剪性能的研究与设计指南。
1. 混凝土抗剪性能的重要性混凝土结构在受到剪力作用时，不同于受到压力和拉力的强度，其剪切强度相对较低。
因此，混凝土抗剪性能的研究对于确保结构的整体安全性至关重要。
合理的混凝土抗剪设计可以有效地提高结构的承载能力和耐久性，降低工程事故的风险。
2. 混凝土抗剪性能的研究方法混凝土抗剪性能的研究可以通过实验和理论分析两种方法进行。
实验方法主要通过制备试件，施加不同的剪应力并进行力学性能测试，如剪切强度、剪切刚度等。
理论分析方法则通过建立数学模型，结合材料的力学性质和结构的几何特征，推导出相关的剪切计算公式和设计准则。
3. 影响混凝土抗剪性能的因素混凝土抗剪性能受到多种因素的影响，其中最重要的因素之一是混凝土的配合比和强度等级。
合理的配合比可以提高混凝土的密实度和强度，从而增强其抗剪能力。
此外，混凝土的骨料类型、含水量、施加荷载速率等也会对抗剪性能产生一定的影响。
4. 混凝土抗剪设计的指南为了确保混凝土结构的安全性和可靠性，在设计过程中需要遵循一些指南和准则。
其中最常用的是钢筋混凝土结构设计规范，如我国的《建筑结构设计规范》和国际上的《混凝土结构设计规范》等。
这些规范中对混凝土抗剪的设计方法、计算公式和分析要求做出了详细的规定，为工程设计提供了具体指导。
5. 典型的混凝土抗剪设计方法混凝土抗剪设计方法主要包括孤立墩柱验算法、框架结构验算法和断面抗剪验算法等。
孤立墩柱验算法是基于混凝土结构中孤立墩柱的抗剪性能进行设计的方法，适用于墩柱受到纵向和横向荷载的情况。
框架结构验算法是针对整体结构中框架的抗剪性能进行设计的方法，适用于框架受到横向力的情况。
断面抗剪验算法是根据混凝土移动能力的原理，通过计算混凝土材料的抗剪能力，从而确定断面的设计强度。
钢筋混凝土梁的抗剪性能研究
钢筋混凝土梁的抗剪性能研究一、研究背景钢筋混凝土梁是建筑中常用的结构构件，在结构设计中起着重要的作用。
在梁的受力状态中，抗剪性能是一个重要的指标。
抗剪性能指梁在承受横向荷载时的抗剪能力，是保证梁结构安全的关键因素。
因此，对钢筋混凝土梁的抗剪性能进行研究具有重要意义。
二、研究内容1. 抗剪性能的定义抗剪性能是指钢筋混凝土梁在承受横向荷载时的抗剪能力。
它是保证梁结构安全的关键因素之一。
抗剪性能的好坏直接影响到钢筋混凝土梁的承载能力和使用寿命。
2. 影响抗剪性能的因素(1) 混凝土强度：混凝土的强度越高，梁的抗剪性能越好。
(2) 钢筋配筋率：钢筋配筋率越高，梁的抗剪性能越好。
(3) 混凝土弹性模量：混凝土弹性模量越大，梁的抗剪性能越好。
(4) 梁的几何形状：梁的几何形状对其抗剪性能有很大影响。
一般来说，截面面积越大，梁的抗剪性能越好。
3. 抗剪性能的测试方法(1) 剪力试验：剪力试验是测试梁的抗剪性能的常用方法。
剪力试验可以通过测量梁的最大剪力和剪应力来评估其抗剪性能。
(2) 梁挠度试验：梁挠度试验可以通过测量梁在荷载作用下的挠度来评估其抗剪性能。
4. 抗剪性能的提高方法(1) 增加混凝土强度：增加混凝土的强度可以提高梁的抗剪性能。
(2) 增加钢筋配筋率：增加钢筋配筋率可以提高梁的抗剪性能。
(3) 加强梁的纵向受力：加强梁的纵向受力可以提高梁的抗剪性能。
(4) 优化梁的几何形状：通过优化梁的几何形状，可以提高梁的抗剪性能。
三、研究结论经过对钢筋混凝土梁的抗剪性能进行研究，可以得出以下结论：(1) 混凝土强度、钢筋配筋率、混凝土弹性模量和梁的几何形状都是影响梁的抗剪性能的重要因素。
(2) 剪力试验和梁挠度试验都是测试梁的抗剪性能的有效方法。
(3) 增加混凝土强度、增加钢筋配筋率、加强梁的纵向受力和优化梁的几何形状都可以提高梁的抗剪性能。
综上所述，对钢筋混凝土梁的抗剪性能进行研究，可以为梁结构设计提供重要的理论依据。
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钢筋混凝土梁抗剪理论研究摘要:根据国内外已有的钢筋混凝土梁抗剪性能研究成果，阐述了各种抗剪理论的基本分析方法，评述了各理论之间的内在联系及适用性；指出了各种研究方法的优缺点；探讨了该领域的研究发展趋势，对剪切破坏机理的认识具有一定的参考价值。
研究表明：现有的抗剪理论都不是孤立存在的，它们之间相互联系、相互影响并不断演变，正确认识其特点才能合理运用于不同结构形式的抗剪性能分析。
关键词: 钢筋混凝土梁; 抗剪理论; 研究钢筋混凝土梁在剪力和弯矩共同作用区段可能会沿斜截面发生脆性剪切破坏，这种破坏将导致结构突然失稳并引发巨大灾难，只有清晰认识剪切破坏机理的实质，才能有效避免此类破坏的发生。
目前，国内外混凝土结构设计规范[1,2]中关于抗剪承载力计算公式大多是以试验数据为依据的半理论半经验公式，在一定程度上反映了混凝土抗压强度、钢筋屈服强度、截面几何特征及荷载类型等主要参数的影响。
本文总结了国内外已有的钢筋混凝土梁抗剪性能研究成果，对其存在的优缺点及适用范围进行了阐述，为抗剪问题的认识提供了一定的参考价值。
1 桁架理论1.1 古典桁架模型古典桁架模型是Ritter为设计钢筋混凝土梁腹筋而提出来的，在该模型中，将梁理想化为具有平行弦杆和斜压杆的桁架结构，上部弯压混凝土作为桁架上弦杆，底部纵向钢筋作为桁架下弦杆，腹杆则由受拉箍筋及裂缝间受压混凝土斜杆构成。
该方法简单、概念清晰，但完全没考虑混凝土的抗剪作用，全部剪力均由箍筋承担，这样使得箍筋的利用率较低，并造成很大的浪费。
1.2 斜压场理论Wagner认为剪力由斜拉场承担，假定主拉应力、应变方向一致，由此提出了斜拉场理论。
Mitchell[3]等以斜拉场理论为基础，在对受扭构件进行分析时，假定纯扭作用下的混凝土开裂后不承受任何拉力，扭矩由斜压场承担，由此提出了斜压场理论。
随后，Collins[4]在变角桁架模型的基础上，通过引入变形协调条件及应力-应变关系，将斜压场理论应用于钢筋混凝土梁的抗剪性能分析，并解决了桁架模型中裂缝倾角难以确定的难题。
斜压场理论假定开裂后混凝土拉应力（包括裂缝面及裂缝间混凝土拉应力）为零，致使挠度和承载力的计算值偏大和偏小。
从试验观察和分析得知，虽然裂缝面上无拉应力，但裂缝之间的混凝土中仍存在残余拉应力，该应力对抗剪承载力的影响不容忽视。
为此，Vecchio和Collins[5]对斜压场理论进行了改进，通过受拉硬化来反映拉应力的存在及影响，由此提出了修正压力场理论。
斜压场理论忽略了裂缝处混凝土的拉应力影响，则可能低估抗剪承载力；修正压力场理论充分考虑了拉应力影响，能较精确地模拟裂缝形式、变形、钢筋应力、极限强度和破坏模式。
1.3 软化桁架模型Hsu等[6]在对薄膜元结构受剪性能进行分析时，有机地将平衡方程、协调方程和软化应力-应变关系结合起来，建立了转角软化桁架模型。
Hsu[7]通过进一步研究发现，转角软化桁架模型只在裂缝倾角-范围内有效，为考虑混凝土的抗剪作用，进而提出了定角软化桁架模型。
这两种模型不仅可以较准确地计算抗剪强度，而且可以描述加载全过程的变形。
转角软化桁架模型中假定裂缝角度与主应力方向一致，故没有考虑混凝土对抗剪作用的贡献，导致沿裂缝处剪应力也被忽略。
试验表明，薄膜元的抗剪强度由两部分组成：属于钢筋的主要部分和属于混凝土的次要部分。
定角软化桁架模型中假定初始裂缝的角度保持不变，但考虑了混凝土抗剪作用的影响。
定角软化桁架模型和转角软化桁架模型提供了真实状况的两个边界，破坏时的开裂角处于这两个边界之间，只是前者的计算公式比后者更复杂。
1.4 桁架拱模型Park[8]认为构件中不仅存在“梁作用”（桁架作用），还存在“拱作用”（无腹筋构件），二者叠加即为有腹筋构件的抗剪承载力。
桁架+拱模型假定桁架作用的破坏是因为构件腹板混凝土压碎或腹筋屈服，而非纵向钢筋受拉屈服；拱作用的破坏由于塑性铰区骨料咬和作用的减小和混凝土的软化，且抗剪强度随塑性铰转动的增大而减小。
刘立新[9]认为曲线形压杆既起桁架上弦压杆的作用又起拱腹的作用，它与梁底受拉钢筋共同平衡荷载产生的弯矩，也可将斜向压力直接传递到支座；垂直腹筋可视为竖向受拉腹杆；腹筋间的混凝土可视为斜腹杆；梁底的纵筋可视为受拉下弦杆。
1.5 压杆-拉杆模型钢筋混凝土梁的抗剪分析采用的基本力学模型是桁架模型，这种模型将钢筋混凝土梁简化为静定结构，通过分析桁架的内力来确定抗剪强度。
这类模型在对深梁抗剪分析中，虽然考虑了许多不协调因素，但是销栓作用及骨料咬合作用等多种作用力由受压杆直接传递剪力时产生了困难。
深梁设计的另一种有效方法压杆-拉杆模型由此产生。
压杆-拉杆模型是一种基于塑性下限值理论的平衡模型，设计过程中必须选择一个合理的荷载传递路径，保证结构任何一部分的应力不超过其强度。
同时还应保证选用的材料和局部构造是合适的，以避免构件破坏之前发生过度变形、脆性撕裂和锚固破坏。
从理论上讲，压杆-拉杆模型较使用于深梁的抗剪分析[10]。
2 塑性理论塑性理论作为材料研究的一个分支，被用来解决钢筋混凝土结构在复杂受力状态下的强度问题。
Zhang [11]运用塑性理论对钢筋混凝土构件的抗剪性能进行分析，并取得了不少成果。
塑性理论来分析钢筋混凝土梁的抗剪强度是一种研究动态，这种方法的概念明确、理论性和系统性较强、计算比较简洁。
但是该理论的求解，只能获得极限荷载值，而不能反映结构在使用阶段的性能，如裂缝的开展情况。
即使在破坏阶段，由于采用了理想化的应力场或破坏结构，计算简图与结构的实际受力状态也不完全一样，且不能确定破坏斜截面的位置。
3 极限平衡理论极限平衡理论主要研究了钢筋混凝土构件剪切破坏机理，并通过极限破坏状态下的平衡求解抗剪承载力。
就其本质而言，主要是采用试验统计公式，并给公式中的每一项赋予一定的物理概念和解释[12]。
斜截面极限平衡理论有如下特点：(1)联立求解斜截面上内力平衡方程组（轴力、剪力及弯矩平衡方程），而不是孤立地求解平衡方程。
(2)计算过程中不仅考虑了箍筋内力，还考虑了混凝土的咬合力及纵向受拉钢筋的轴力和剪应力。
(3)混凝土的压力和剪力不是按照经验公式确定的，而是按照斜裂缝形成和发展过程中，由正应力和剪应力的分布图形及平面应力状态下混凝土的强度准则确定的。
虽然极限平衡理论可以获得相当高的计算精度，但这种理论需建立多个联立方程，计算过程比较复杂，应用不方便。
4 统计分析法由于抗剪机理的复杂性，想要准确预测构件的抗剪承载力比较困难，目前尚未获得比较统一的理论计算公式，而统计分析法一般是基于大量试验数据的回归分析，给出形式比较简单的计算公式，更易于应用。
目前国内外规范中关于有腹筋钢筋混凝土梁抗剪承载力计算公式大多是以试验结果偏下限作为依据，考虑各个主要因素的影响，建立有一定可靠度保证的半理论半经验公式[13]。
这种模型建立的基本出发点并非要准确预测构件的抗剪承载力，而是防止构件的剪切破坏。
统计分析法的公式比较简单、有效，但并不能反映构件实际抗剪承载力的变化规律，计算结果相对保守，且不够经济。
同时该公式中只具有定量的物理概念，缺乏明确的力学模型。
5 非线性有限元法随着计算机技术在土木工程中应用的深入，鉴于抗剪机理的复杂性和统计分析方法的局限性，采用非线性有限元法对复杂受力状态及临界状态下构件抗剪性能研究已成为一种重要的方法。
通过选择合适的理论方法、单元模型和材料本构模型，非线性有限元法能较准确地描述构件在复杂受力状态下（压、弯、剪共同工作）各阶段的受力性能，逐渐凸现出处理问题能力强、适用范围广的优势。
由于剪切性能影响因素太多（如粘结力和滑移量的不确定性、裂缝开展的离散性、骨料咬合力的复杂性、断裂和破坏机理不完善性），可能造成计算结果不收敛而导致分析失败。
结语近百年来，国内外学者一直努力通过各种理论及方法对剪切破坏机理进行诠释，提出了多种可行的抗剪承载力计算方法，并取得了显著的成效。
各种抗剪理论和方法都不是孤立存在的，它们之间相互联系、相互影响并不断演变，正确认识其特点才能合理运用于不同结构形式的抗剪性能分析。
参考文献：GB50010-2002混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.Mitchell D and Collins M P. Diagonal compression field theory-a rational model for structural concrete in pure torsion [J].ACI Structural Journal, 1974, 71(5):396-408.Collins M P. Toward a rational theory for RC members in shear [J]. Journal of Structural Engineering, ASCE, 1978, 104(4):649-666.Vecchio F J and Collins M P. The modified compression field theory for reinforced concrete elements subjected to shear [J]. ACI Structural Journal, 1986, 83(22):219-231.Mau S T and Hsu T T C. Shear design and analysis of low-rise shear walls [J]. ACI Structural Journal, 1986, 83(2):306-315.徐增全. 钢筋混凝土薄膜元理论[J].建筑结构学报,1995,16(5):10-19.Park R. Capacity design of ductile RC building structure for earthquake resistance [J]. The Structural Engineering, ASCE, 1992, 70(16): 279-289.刘立新.钢筋混凝土深梁、短梁和浅梁受剪承载力的统一计算方法[J]. 建筑结构学报, 1995, 16(4): 13-21.魏巍巍，贡金鑫.按我国规范的压杆-拉杆设计方法[J].建筑结构学报,2008,(SI):287-293.Zhang J P. Diagonal cracking and shear strength of reinforced concrete beams [J]. Magazine of Concrete Research, 1997, 49(178):55-65.喻永言，谢育良.用极限平衡原理解释考虑剪跨比抗剪强度公式的力学意义[J]. 同济大学学报,1981.贡金鑫，魏巍巍，赵尚传.现代混凝土结构基本理论及应用[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2009.。