4.2 影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素

影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的因素很多，主要有剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率及其强度、腹筋配筋率及其强度、截面形状及尺寸、加载方式（直接、间接）和结构类型（简支梁、连续梁）等。

4.2.1 剪跨比λ

剪跨比λ之所以能影响破坏形态是因为λ反映了截面所承受的弯矩和剪力的相对大小，也就是正应力σ和剪应力τ的相对关系，而正应力σ和剪应力τ的相对关系影响着主拉应力的大小与方向。同时还由于梁顶集中荷载及支座反力的局部作用，使受压区混凝土除受有剪应力τ及梁轴方向的正应力σ_x外，还受有垂直向的正应力σ_y，这就减小了压区的主拉应力，有可能阻止斜拉破坏的发生。当λ=a/h₀值增大，集中荷载的局部作用不能影响到支座附近的斜裂缝时，斜拉破坏就会发生。

图4-10表示集中荷载作用下无腹筋梁的的试验资料。由图可见，受剪承载力的试验值甚为离散，但可明显看出随着λ的减小，斜截面受剪承载力有增大的趋势。

图4-10 剪跨比对梁受剪承载力的影响

对于有腹筋梁，λ对梁的受剪承载力的影响与腹筋多少有关。腹筋较少时，λ的影响较大；随着腹筋的增加，λ对受剪承载力的影响就有所降低。

4.2.2 混凝土强度

图4-11为5组不同剪跨比的试验，它们的截面尺寸及纵向钢筋配筋率相同，混凝土立方体抗压强度f_cu由17N/mm²变化至110N/mm²。从图中可见，梁的受剪承载力随f_cu的提高而提高，两者基本呈线性关系。小剪跨比梁的受剪承载力随f_cu提高而增加的速率高于大剪跨比的情况。当λ=1.0时，梁发生斜压破坏，梁的受剪承载力取决于混凝土的抗压强度f_c；当λ=3.0时，发生斜拉破坏，其受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度f_t。f_c与f_cu基本上成正比，故直线的斜率较大；而f_t与f_cu并不成正比关系，当f_cu越大时f_t的增加幅度越小，故当近似取为线性关系时，其直线的斜率较小；当1.0<λ<3.0时，一般发生剪压破坏，其直线的斜率介于上述两者之间。

图4-11 混凝土立方体抗压强度对梁受剪承载力的影响

4.2.3 箍筋配筋率及其强度

试验表明，在配箍量适当的情况下，梁的受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度的提高而有较大幅度的增长。配箍量大小一般用箍筋配筋率（又称配箍率）ρ_sv表示，即

式中 A_sv——同一截面内的箍筋截面面积；

n——同一截面内的箍筋肢数；

A_{sv 1}——单肢箍筋的截面面积；

b——截面宽度；

s——沿构件长度方向上箍筋的间距。

图4-12表示构件的受剪承载力与ρsvf_yv的关系，当其他条件不变时，两者大致呈线性关系。

图4-12 箍筋对梁受剪承载力的影响

图4-13 纵筋配筋率对梁受剪承载力的影响

4.2.4 纵筋配筋率及其强度

斜截面破坏的直接原因是剪压区混凝土被压碎（剪压）或拉裂（斜拉），增加纵筋配筋率ρ一方面可抑制斜裂缝向剪压区的伸展，增大剪压区混凝土余留高度，从而提高了骨料咬合力和剪压区混凝土的抗剪能力；另一方面，纵筋数量的增加也提高了纵筋的销栓作用。因而，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提高而增大。

试验表明，梁的受剪承载力与纵向钢筋配筋率ρ大致呈线性关系（图4-13），但增幅不太大。从图中可以看出，各直线的斜率随剪跨比的不同而变化，小剪跨比时，纵筋的销栓作用较强，ρ对受剪承载力的影响也较大；剪跨比较大时，纵筋的销栓作用减弱，ρ对受剪承载力的影响减小。

一般来说，在相同配筋率情况下，梁的受剪承载力随纵向钢筋强度的提高而有所增大，但其影响程度不如纵向钢筋配筋率明显。

纵向钢筋配筋率对无腹筋梁的受剪承载力影响比较明显，对有腹筋梁的受剪承载力的影响就很小了，并随配箍率的增大而减弱。

4.2.5 弯起钢筋及其强度

图4-14为纵向钢筋配筋率相同时，配有弯起钢筋梁的受剪承载力的试验曲线，其中ρsb和f_y为弯起钢筋的配筋率和强度，，A_sb为弯起钢筋的截面面积。由图可见，大致呈线性关系，即梁的受剪承载力随弯起钢筋截面面积的增大、强度的提高而线性增大。

图4-14 弯起钢筋对梁受剪承载力的影响

4.2.6 其他因素

试验表明，对无腹筋受弯构件，随着构件截面高度的增加，斜裂缝的宽度加大，降低了裂缝间骨料的咬合力，从而使构件的斜截面受剪承载力增加的速率有所降低，这就是通常所说的“截面尺寸效应”，特别是对于无腹筋的厚板和厚度较大的基础板，在计算斜截面承载力时应考虑尺寸效应。

对于T形和I形等有受压翼缘的截面，由于剪压区混凝土面积的增大，其斜拉破坏和剪压破坏的承载力比相同宽度的矩形截面有所提高。试验表明，对无腹筋梁可提高约20%，对有腹筋梁提高约5%。即使倒T形截面梁的受剪承载力也较矩形截面梁略高，这是由于受拉翼缘的存在，延缓了斜裂缝的开展和延伸的缘故。

试验表明，当荷载不是作用在梁顶而是作用在梁的侧面时，即使剪跨比很小的梁也可能发生斜拉破坏。

除了上述几个主要影响因素外，构件的类型（简支梁、连续梁等）与受力状态（是否同时作用有轴向力、扭矩等）等因素，都将影响梁的受剪承载力。