刘曦文
中国中元国际工程有限公司 中国北京 100089
摘要：通过对比分析我国的《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010（2015年版））及德国工业标准（DIN1045-1:2008-08）钢筋混凝土梁斜截面承载力计算方法，研究混凝土强度、剪跨比、截面尺寸等因素对抗剪强度的影响，便于全面了解不同设计理论和计算方法的差异。
关键词：钢筋混凝土梁；斜截面承载力；公式对比
百年来，钢筋混凝土梁斜截面承载力的研究是钢筋混凝土结构承载能力的一个主要研究方向，但由于钢筋混凝土梁受剪破坏的影响因素众多，破坏形态复杂，对钢筋混凝土梁受剪机理的认识尚不很充分，迄今为止在国际上未能向正截面承载力计算一样建立一套统一公认的较完整的计算理论体系。目前各国规范中的斜截面承载力计算方法各异，计算模式也不尽相同，都是基于钢筋混凝土梁受剪承载力试验结果，分析不同因素对抗剪强度的影响，从而得出半理论、半经验的尚不完善的计算公式。本文针对我国规范GB50010-2010（2015年版）及德国工业标准DIN1045-1:2008-08中无预应力有腹筋梁斜截面承载力计算方法进行对比分析，全面了解两者在设计理论和计算方法上的差异。
1 影响斜截面承载力的主要因素
钢筋混凝土梁受剪破坏的机理非常复杂，因此影响其受剪承载力的因素也有很多，其中主要有三大影响因素：剪跨比、混凝土强度及梁截面。
1.1剪跨比。
剪跨比
分为广义剪跨比和狭义剪跨比，广义剪跨比是指剪弯区段某个截面弯矩和剪力的比值，即
；狭义是指集中力作用点到最近支座的距离与截面有效高度的比值，即
。
剪跨比反映了正应力与剪应力的比值，是影响结构构件破坏形态的主要因素。在我国的混凝土结构设计原理中，斜截面承载力破坏形态随着剪跨比的变化主要被分为三种：斜压破坏（），剪压破坏（）和斜拉破坏（）。
1.2混凝土强度
混凝土的抗压强度及抗拉强度对斜截面承载力均会产生影响：在斜压破坏中梁的抗剪承载力完全取决于混凝土的抗压强度；而在斜拉破坏中，混凝土的抗拉强度决定了受弯构件的抗剪承载力。
总而言之，随着混凝土强度的提高，混凝土梁的斜截面承载力也在逐渐提高。
1.3 梁截面尺寸
钢筋混凝土梁的截面尺寸也会影响其斜截面承载力，通过限制截面的最小尺寸避免可以截面破坏。
1.4 其他影响因素
（1）配箍率：箍筋和弯起钢筋能够承担剪力，抑制斜裂缝的发展，因此随着配箍率的提高，混凝土梁的斜截面承载力也得到提高。
（2）纵向受拉钢筋配筋率：纵向受拉钢筋不仅可以制约斜裂缝的发展，增大剪压区混凝土的抗剪能力，而且可以起到销栓作用，承担剪力。因此提高纵向受拉钢筋配筋率可以提高混凝土梁的斜截面承载力。
2钢筋混凝土梁斜截面承载力计算方法
2.1 中国规范
式中：
——构件斜截面上混凝土和箍筋受剪承载力设计值；
——斜截面混凝土受剪承载力系数，对于一般受弯构件取0.7；对集中荷载作用下（包括作用有多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力的75%以上的情况）的独立梁，取
，
为计算截面的剪跨比，可取
等于
，当
小于1.5时，取1.5，当
大于3时，取3，取集中荷载作用点值支座截面或节点边缘的距离；
——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积；
——沿构件长度方向的箍筋间距；
——截面的宽度（T形截面或I形截面的腹板宽度）；
——截面的有效高度；
——箍筋的抗拉强度设计值；
——混凝土轴心抗拉强度设计值；
2.2 德国规范
式中：
——混凝土受剪承载力；
——箍筋受剪承载力；
——截面最大受剪承载力；
——纵向受拉钢筋配筋率；
——箍筋面积；
——箍筋间距；
——截面的宽度（T形截面或I形截面的腹板宽度）；
——截面的有效高度；
——梁截面的内力臂；
——箍筋屈服强度；
——圆柱体混凝土抗压强度标准值；
——混凝土极限承载力，
；
——拉-压杆模型中混凝土压杆与构件轴线的夹角；
3 斜截面承载力计算公式的对比分析
从以上计算公式中可以看出，两国规范对斜截面承载力的影响因素考虑情况不尽相同。
（1）加载方式。我国规范对加载方式进行了分类，即施加集中荷载及施加均布荷载，在不同情况下公式有所不同，而德国规范中没有考虑不同的加载方式，均采用同一种计算公式。
（2）剪跨比。我国规范在集中荷载作用的情况下考虑剪跨比对斜截面承载力的影响，在均布荷载或其他荷载作用下的斜截面承载力计算中并没有考虑剪跨比的影响。相比之下，在斜截面承载力计算中，德国规范没有考虑剪跨比的影响。
（3）混凝土强度。对比两个公式，两国规范对混凝土强度的使用各有区别。我国规范采用混凝土轴心抗拉强度设计值，而德国规范则采用由圆柱体混凝土抗压强度标准值。
（4）梁截面尺寸。我国规范及德国规范中均有考虑截面尺寸对斜截面承载力的影响。
（5）纵向受拉钢筋配筋率。不同于我国规范，德国规范的计算中考虑了纵向受拉钢筋配筋率的影响。
4 结论
通过总结分析中国和德国规范斜截面承载力计算公式的形式、特点，对比两国规范对斜截面承载力所侧重的不同影响因素，可以看出对于斜截面承载力的研究现状差异较大，还有大量的研究工作亟待完成，以完善钢筋混凝土梁斜截面承载力的计算理论体系和计算公式，减小差异，使设计更趋于统一、合理。
参考文献
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