学习笔记 | 砼斜截面承载力计算（4）——改进可能

本期文章讨论一下能否从前提假定出发，实现钢筋混凝土斜截面承载力计算方法的进步。

针对钢筋混凝土斜截面受剪承载力计算方法，89《混规》、02《混规》和10《混规》最大的变化之一是一般受弯构件的箍筋承载力放大系数α取值从1.5变化为1.25和1.0，集中荷载作用下的独立梁取值从1.25变化为1.0和1.0，即计算箍筋量随规范升版每次提高20~25%左右，以提高斜截面承载力可靠度。人为提高箍筋用量确实对提高钢筋混凝土构件的斜截面承载力与延性有利，但是这种提高方法偏于随意，易让其本来物理含义变得模糊。箍筋承载力放大系数的本意是体现箍筋对混凝土斜截面承载力的提高，而现行规范将其置1.0，从物理意义上代表将忽略箍筋对混凝土斜截面承载力影响。

现有计算方法通过试验数据，统计无腹筋梁混凝土剪压区受剪承载力，并为安全起见，取下限值进行计算。通过试验数据可以看出，混凝土受剪承载力上限值为下限值的6倍左右，中位值为下限值的3倍左右，试验数据离散性很大，说明其置信度并不高。V_c=0.7f_tbh₀计算公式也令人费解，按照剪压区斜裂缝与轴线呈45度计算，无腹筋梁混凝土受剪承载力应为V_c=1.4f_tbh₀左右，若考虑箍筋约束作用增强，混凝土受剪承载力应在试验中位值V_c=2.0f_tbh₀附近，即取为下限值的2~3倍左右更加合理。

现浇楼板对框架梁等一般受弯构件在外界作用下的内力与极限承载力的影响是显著的，如果不考虑现浇楼板作用，将使得设计结果产生显著偏差。目前阶段，通常采用刚性楼板假定结合梁刚度放大得到框架梁内力，这一定程度上夸大了框架梁内力；在计算框架梁斜截面受剪承载力时，若再忽略现浇楼板的贡献，则从内力和承载力两个方面均使得设计结果趋于保守，不但浪费，而且并不会因此显著提高整体结构的极限承载能力。

另外，通过建筑结构在实际震害等极端外界作用下的表现可以看出，框架梁与现浇楼板所组成楼盖的极限承载能力一般远高于框架柱，所以对框架梁的设计应多关注正常使用阶段的挠度与裂缝控制，对其正截面与斜截面极限承载力的验算不必刻意保守。

柱作为竖向承载构件，与梁作为水平受力构件对斜截面受剪承载力的需求存在较大差异。柱是地震等极端外界作用下易发生破坏的关键构件，对柱的斜截面受剪承载力进行更加精细的验算，甚至相对梁进行从严控制更加合理。从斜截面受剪承载力计算公式可以看出，现行计算方法并未明显区分梁（一般受弯构件）与柱（偏心受压构件或压弯构件）进行斜截面受剪承载力计算，只是对柱考虑了轴压力的有利影响与轴拉力的不利影响，显然在此方面值得继续进行更加深入的试验与理论研究。

通过大量的震害现象可以看出，一般情况下框架柱等竖向压弯构件是钢筋混凝土结构中保证结构抗倒塌能力的关键构件，对柱的设计需求并非简单停留在承载力角度，使其具备足够的延性同样重要。现有设计方法强调从“力”概念出发进行承载力验算，但是由于试验数据有限，所采用的前提假定较多，基于承载力的设计方法比较粗糙，甚至设计结果产生存在较大偏差的可能性。

另一方面，仅从概念设计与构造措施角度体现钢筋混凝土构件的延性同样是粗糙与不够的。通过进一步的试验研究与理论探讨，实现压弯构件更加精细的承载力设计与量化延性设计有机统一，具有重大的工程价值和意义。

本文讨论了现有钢筋混凝土构件斜截面承载力计算方法改进的可能性，得到如下结论：

1、现有钢筋混凝土构件斜截面承载力计算方法，从前提假定角度可进行深入的反思与研究；

2、部分前提假定，尤其是隐含的前提假定对钢筋混凝土构件斜截面承载力计算结果影响较大，存在造成一定认知偏差的可能性；

3、实现对正截面与斜截面承载力设计方法的突破，将带来钢筋混凝土结构设计方法的较大进步。

参考文献：

[1] 东南大学，天津大学，同济大学. 混凝土结构设计原理[M]. 第六版. 北京：中国建筑工业出版社，2016.

[2] TJ 10-74 钢筋混凝土结构设计规范 [S]. 北京：中国建筑工业出版社，1974.

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[5] GB 50010-2010 混凝土结构设计规范 [S]. 北京：中国建筑工业出版社，2010.

[6] GB 55008-2021 混凝土结构通用规范 [S]. 北京：中国建筑工业出版社，2021.

[7] GB/T 50010-2010 混凝土结构设计标准 [S]. 北京：中国建筑工业出版社，2024.