中文摘要：

混凝土结构抗剪配筋是目前国内外规范尚不完善的核心问题，至今没有统一的设计计算方法，计算结果相差较大。配筋的基础在于对钢筋混凝土结构抗剪机理的清晰认识，现有抗剪模型对相应配筋体系中箍筋和混凝土的抗剪机制在理论上并没有完整解释清楚，部分甚至采用实验现象解释；而腹板纵向钢筋通常作为构造钢筋布置在混凝土结构中，对它和箍筋共同抗剪的理论研究及实验验证在混凝土结构抗剪研究领域尚属空白。本课题将深入到应力层面，研究由箍筋和腹板纵向钢筋组成的网格配筋混凝土结构的抗剪机理从两维主应力下混凝土的破坏形态入手，结合混凝土破坏准则，研究不同承剪构件、不同受力区域混凝土的抗剪机理；从网格钢筋平衡主拉应力的角度，针对混凝土梁中任意角度的主拉应力分布，研究网格钢筋的抗剪机理、网格钢筋的布置区域、配置形式等；通过实验验证，建立网格配筋混凝土结构抗剪计算模型，探索并找出一种具有普遍适用性的混凝土结构抗剪配筋方法。

结论摘要：

本项目通过对混凝土结构现有抗剪配筋理论及各国规范抗剪配筋设计方法的深入研究及分析对比，认识到现有抗剪模型对相应配筋体系中箍筋和混凝土的抗剪机制在理论上并没有完整解释清楚、部分甚至采用试验现象解释等不足之处，从而对混凝土结构抗剪配筋基础理论进行研究，以建立完整的抗剪配筋设计方法，最终实现混凝土结构（梁单元、板单元等）抗剪配筋设计方法的统一。本项目在已有的研究成果（水平钢筋抗剪初步试验研究及腹部适配筋概念）的基础上，首次提出了混凝土结构“拉应力域”抗剪配筋理论，深入到应力层面，对钢筋混凝土梁的抗剪机理进行了解释；以截面上的应力分析为基础对混凝土结构的剪切钢筋设计及抗剪强度计算进行了研究从两维主应力下混凝土的破坏形态入手，结合混凝土破坏准则，研究不同承剪构件（梁、板等）、不同受力区域（简支梁、连续梁反弯点等）混凝土的抗剪机理；从抗剪钢筋平衡主拉应力的角度，提出了一种新的剪切钢筋布置形式——正交网格剪切钢筋（由竖直箍筋及腹板水平钢筋组成），它可以承担各种荷载（轴力、弯矩、剪切及扭转）产生的正应力和剪应力（即任意角度的主拉应力分布）。本项目也进行了一系列考虑纵向腹板水平钢筋参与受力的桥梁抗剪承载能力的模型试验研究（钢筋混凝土工字型截面薄腹梁），其中包括4片简支梁和4片简支带悬臂梁。通过试验深入认识了钢筋混凝土梁（是否配置腹板水平钢筋）的剪切性能及其随试验参数的变化规律，重点揭示了腹板混凝土次生裂缝发展过程中主压应力倾角及斜裂缝间混凝土主压应力的变化规律，以及连续梁反弯点（是否配置腹板水平钢筋）的抗剪性能规律，充分认识纵向腹板水平钢筋在钢筋混凝土梁中所发挥的抗剪作用；通过对两个系列试验梁的抗剪承载能力、裂缝宽度、梁体位移的分析比较，并对同一系列中不同剪切配筋形式的试验梁进行钢筋受力及腹板混凝土受力的分析比较，验证了理论模型的正确性和合理性；采用本项目提出的“拉应力域”抗剪配筋设计方法对试验梁进行抗剪承载力的研究分析，并与国内外规范的抗剪计算结果进行了比较，充分体现了本项目所提出方法的普遍适用性；上述这些工作为最终建立完整的“拉应力域”抗剪配筋理论体系提供了依据，也丰富了钢筋混凝土结构抗剪试验的研究成果，为桥梁的设计计算提供了有意义的参考。最后，对国内外现行设计规范中斜截面抗剪配筋设计计算方法提出了建议，并对进一步工作的方向进行了简要的讨论。