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深梁概述一般将跨高比L/h≤2.0的简支梁和L/h≤2.5的连续梁称为深梁，将L/h≥5.0的梁称为浅梁（一般梁）。此处，L为梁的计算跨度,h为梁的截面高度。深梁和浅梁的受力特征不同，截面设计和配筋构造也有很大的差异。国内习惯将比深梁的跨高比大，但比浅梁的跨高比小的梁称为短梁。近年来的国内外试验研究表明，短梁的受力特征与浅梁有一定区别，它相当于浅梁与深梁之间的过渡状态。《建混规GB50010-2002》将L/h5.0的钢筋混凝土梁（包括深梁和短梁）统称为深受弯构件。钢筋混凝土深梁在工业与民用建筑及特种结构中应用较广，例如：剪力墙结构的底层大梁、地下室墙壁和墙式基础梁，各类储仓或水池的侧壁，桥梁结构中的横隔梁等都具有深梁的特点。公路桥梁的柱式墩、台的盖梁，其跨高比大多数在3~5之间，属于梁受弯构件的短梁。试验表明，在达到受弯和受剪承载力之前，深梁发生局部承压破坏的可能性比普通梁要大得多。深梁在斜裂缝发展时，支座附近的纵向受拉钢筋应力迅速增加，因此容易被拔出，而发生锚固破坏。1深梁的破坏形态简支深梁主要有以下三种破坏形态。1）弯曲破坏当纵向钢筋配筋率ρ较低时，随着荷载的增加，一般在最大弯矩作用截面附近首先出现垂直于梁底的弯曲裂缝并发展成为临界裂缝，纵向钢筋首先达到屈服强度，最后，梁顶混凝土被压碎，深梁即丧失承载力，被称为正截面弯曲破坏[图11-1a)]。当纵向钢筋配筋率ρ稍高时，在梁跨中出现垂直裂缝后，随着荷载的增加，梁跨中垂直裂缝的发展缓慢，在弯剪区段内由于斜向主拉应力超过混凝土的抗拉强度出现斜裂缝。梁腹斜裂缝两侧混凝土的主压应力，由于主拉应力的卸荷作用而显著增大，梁内产生明显的应力重分布，形成以纵向受拉钢筋为拉杆，斜裂缝上部混凝土为拱腹的拉杆拱受力体系[图11-1c)]。在此拱式受力体系中，受拉钢筋首先达到屈服而使梁破坏，这种破坏被称为斜截面弯曲破坏[图11-1b)]。拱顶拱腹拉杆图11-1简支深梁的弯曲破坏a)正截面弯曲破坏b)斜截面弯曲破坏c)拉杆拱受力图式2）剪切破坏当纵向钢筋配筋率较高时，拱式受力体系形成后，随着荷载的增加，拱腹和拱顶（梁顶受压区）的混凝土压应力亦随之增加，在梁腹出现许多大致平行于支座中心至加载点连线的斜裂缝。最后梁腹混凝土首先被压碎，这种破坏称为斜压破坏[图11-2a)]。深梁产生斜裂缝之后，随着荷载的增加，主要的一条斜裂缝会继续斜向延伸。临近破坏时，在主要斜裂缝的外侧，突然出现一条与它大致平行的通长劈裂裂缝，随之深梁破坏。这种破坏被称为劈裂破坏[图11-2b)]。3）局部承压破坏和锚固破坏深梁的支座处于竖向压应力与纵向受拉钢筋锚固区应力组成的复合应力作用区，局部应力很大。试验表明，在达到受弯和受剪承载能力之前，深梁发生局部承压破坏的可能性比普通梁要大得多。深梁在斜裂缝发展时，支座附近的纵向受拉钢筋应力增加迅速，因此，深梁支座处容易发生纵向钢筋锚固破坏。图11-2深梁的剪切破坏a)斜压破坏b)劈裂破坏2短梁的破坏形态钢筋混凝土短梁的破坏形态主要有弯曲破坏、剪切破坏两种形态，也可能发生局部受压和锚固破坏。1）弯曲破坏短梁发生弯曲破坏时，随其纵向钢筋配筋率不同，会发生以下破坏形态：（1）超筋破坏。短梁与深梁不同，当纵向钢筋配筋率较大时，会发生纵向受拉钢筋未屈服之前，梁的受压区混凝土先被压坏的超筋破坏现象。（2）适筋破坏。当钢筋混凝土短梁纵向钢筋配筋率适当时，纵向受拉钢筋首先屈服，而后受压区混凝土被压坏，短梁即告破坏，其破坏形态类似于普通梁的适筋破坏。（3）少筋破坏。当纵向钢筋配筋率较少时，短梁受拉区出现弯曲裂缝，纵向受拉钢筋即屈服，但受压混凝土未被压碎，短梁由于挠度过大或裂缝过宽而失效。2）剪切破坏根据斜裂缝发展的特征，钢筋混凝土短梁会发生斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏的剪切破坏形态。集中荷载作用钢筋混凝土短梁的试验与分析表明，当剪跨比小于1时，一般发生斜压破坏；当剪跨比为1~2.5时，一般发生剪压破坏；当剪跨比大于2.5时，一般发生斜拉破坏。短梁的局部受压破坏和锚固破坏情况与深梁相似。综上所述，可见短梁的破坏特征基本上介于深梁和普通梁之间。混凝土结构设计规范（GB50010-2002）参考链接混凝土结构设计规范（GB50010-2010）参考链接单个深梁滞回性能试验研究【D】长安大学硕士学位论文姓名：温利明指导教师：郑宏1摘要钢筋混凝土剪力墙结构和钢框架结构是两种常用的建筑结构体系。钢筋混凝土剪力墙大多呈脆性破坏且震后不易修复；钢框架结构侧向刚度小易引起非结构构件的破坏，因此在高地震烈度区的使用受到限制。为了满足建筑结构刚度能够在一定范围内变化，可把深梁作为一种新型抗侧力结构形式或加固构件。内填深梁作为一种新型的抗侧力构件，在地震来临时首先消耗地震能量，起到了第一道防线的作用。它能够在工厂预制、拆卸方便、布置灵活、可回收利用，符合建筑节能发展方向，因此可广泛应用于新建结构、已有建筑物改造和加固。本文根据国内外深梁的研究背景及课题研究的意义，综合考虑深梁材料和跨高比等因素，设计了三种不同材料的深梁(钢板深梁、混凝土深梁、钢一混凝土组合深梁)。对于每一种材料的深梁，分别制作了跨高比不同的大、小两个试件，共计六个试验构件。通过水平低周反复荷载作用下的模型试验研究，得出了各构件的滞回曲线、骨架曲线、应力分布规律、能量耗散系数、延性系数、承载力退化系数。试验数据表明：材料和跨高比的不同对深梁构件滞回性能的影响很大，文中作出了分析并提出了一些后续研究的建议。2混凝土深梁构件试验比较分析1初始刚度、屈服荷载及极限承载力指标通过两个构件的骨架曲线分析、对比可以发现：随着深梁高度的增大，其屈服荷载、初始刚度均有一定提高。其中，屈服荷载提高113％；初始刚度提高214％；极限荷载提高278％，提高最大。可见，随着跨高比的变化对深梁屈服荷载、极限荷载、极限位移的影响很大。2结构的延性跨高比为0．75的RDB．B的屈服位移较跨高比为2的RDB．A要小，主要原因是由于RDB．B的高度大于RDB．A，其刚度增大，在较小的位移下先于RDB．A达到屈服。RDB．B的极限位移则要比RDB．A的要高，所以在延性系数方面，RDB．B要比RDB．A高，增幅为119％。3结构的耗能能力3结论1．由于混凝土深梁纵、横向分布筋上的应力均不大，因此可知配筋率对构件的屈服位移、屈服荷载、初始刚度、峰值荷载的影响较小，对提高深梁的初始刚度和承载力影响不明显。2．跨高比的变化对深梁初始刚度影响非常明显，对深梁屈服荷载、屈服位移、极限荷载、极限位移影响也较大。因此可以通过调整跨高比在较大范围内调整深梁的承载能力和抗侧能力。3．通过跨高比不同的钢筋混凝土深梁在低周反复荷载作用下的试验结果，可以得出：钢筋混凝土深梁的抗侧刚度较大，有较高的承载力，在低周反复荷载作用下承载力较稳定，未出现大幅度的降低。最终破坏形式都是深梁下部螺栓连接处水平裂缝贯通破坏，原因是深梁纵筋锚固长度不足，使得在混凝土开裂后钢筋未能发挥更大作用。钢筋混凝土深梁的滞回性能研究【D】长安大学硕士学位论文姓名：高晋栋指导教师：郑宏1钢筋混凝土深梁研究的国内现状和意义国内目前对深梁仍是传统意义上梁的研究。郭德发等将混凝土弹塑性破坏准则与混凝土正交异性相结合，引入双剪统一强度理论用于钢筋混凝土深梁的非线性有限元分析。龚克分析了经典梁板弯曲理论、多广义位移深梁理论和中厚板理论的不足，从基本假设出发，推导出了适用范围更广的单广义位移深梁理论和中厚板理论。赵军等根据试验结果以及钢纤维混凝土的应力应变关系，建立了钢筋钢纤维混凝土深梁斜截面破坏模型，并运用塑性分析方法建立了与普通钢筋混凝土深梁相衔接的统一的斜截面受剪承载力计算公式。夏桂云等基于Timoshenko两广义梁理论，建立了考虑剪切效应的Timoshenko深梁单元横向线位移、转角和剪应变的插值函数，用于深梁的有限元分析，解决了当结构退化为薄梁时的剪切闭锁问题。黄侨等根据混凝土的塑性理论及极限分析的上限方法，分析了钢筋混凝土简支深梁发生塑性剪切破坏时屈服线的形状及屈服线上混凝土和钢筋的能量耗散情况，推导出了深梁剪切破坏荷载比例因子的隐含数表达式，对隐含数优化求解，得到了深梁发生塑性剪切破坏的极限荷载。这些研究只是停留在研究钢筋混凝土深梁作为传统意义上梁的受力特点即简支深梁的静力研究，而将钢筋混凝土深梁作为结构的抗侧力构件的研究在国内几乎没有这方面的论文，本文主要是研究钢筋混凝土深梁作为结构的抗侧力构件的抗震滞回性能，这就是研究钢筋混凝土深梁的重要意义。2国外钢筋混凝土深梁的研究现状20世纪中期以来人们对内填构件的框架结构进行了广泛的研究。典型的填充材料包括混凝土、砌体、混凝土砌体组合结构(CMU)、钢板等。Kahn和Hansont在研究内填构件钢筋混凝土框架结构抗侧力性能时，提出了内填钢筋混凝土深梁的框架结构形式。Kabele和Horii建立了内填纤维混凝土深梁的钢筋混凝土框架结构模型，用于结构加固。Kanda采用预制纤维混凝土深梁与钢筋混凝土框架梁螺栓连接，便于构件制作、安装及破损构件更换。Kesner将纤维混凝土深梁用于钢框架抗震加固，并对单个纤维混凝土深梁进行了参数试验研究，可变参数包括纤维类型、深梁尺寸和形状、骨料品种及深梁周边配筋率。纤维混凝土与普通混凝土深梁水平力作用下伪静力对比试验结果表明，纤维混凝土深梁抗侧承载力比普通混凝土深梁的高40％，且耗能能力明显比普通混凝土深梁的高。钢筋混凝土深受弯构件斜截面开裂计算方法探讨【D】郑州大学硕士学位论文姓名：夏成指导教师：李平先1摘要跨高比小于5.0的简支钢筋混凝土单跨梁或多跨连续梁被称为深受弯构件。深受弯构件具有巨大的承载力，因而不仅广泛应用于建筑工程中，而且也普遍应用于水工、港工、铁路、公路、市政等其它土木工程领域。由于深受弯构件的跨高比较小，在荷载作用下弯矩较小，而剪力却相对较高，因此深受弯构件斜截面开裂计算显得尤为重要。文章通过对10根深受构件受集中荷载作用下的斜截面开裂性能的试验研究，分析了影响斜截面开裂性能的主要因素、斜截面的破坏形态和斜裂缝宽度的发展规律，提出了深受弯简支梁斜截面开裂剪力的计算公式。文章研究内容及主要成果如下：(1)进行了10根集中荷载下深受弯简支梁的斜截面开裂性能试验研究，分析了影响斜截面开裂剪力的主要因素、梁斜截面的破坏形态和斜裂缝宽度的发展规律。(2)斜截面开裂剪力大小随着剪跨比的增大而减小，随着混凝土强度等级、梁截面尺寸增大而增大。在集中荷载作用下梁的跨高比对开裂剪力的影响很小，几乎可以忽略。(3)斜裂缝未出现时，腹筋的应力几乎为零，当斜裂缝一出现，与裂缝相交的腹筋应力突然增大，最后达到屈服状态。因此可以得出，斜截面开裂强度与腹筋配筋率关系不大。但腹筋配筋率在控制斜裂缝开展过宽中，起重要作用。(4)从弹性理论出发，根据拉一压应力状态下混凝土的强度理论，建立了深受弯梁斜截面开裂剪力的理论计算模式，并利用该模式对试验梁的开裂剪力进行了回归分析，同时按95％的保证率给出了开裂剪力的实用计算公式。2深受弯构件的受力特性从加载到破坏，深受弯构件的工作状态可分为三个阶段。即弹性工作阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段。(1)弹性阶段裂缝出现前，短梁处于弹性工作阶段，混凝土截面应交分布基本上符合平截面假定。(2)带裂缝工作阶段当荷载加至破坏荷载的10％-30％时，一般在纯弯段或加荷点下最大弯矩附近梁的底部出现第一条正裂缝，它标志着深受弯梁弹性工作阶段结束进入带裂缝工作阶段，随着荷载的增加，不断出现新的正裂缝，并向梁的中部发展，同时在剪跨段也出现弯剪裂缝。当荷载加至破坏荷载的30％-50％时，在剪跨段出现腹剪裂缝，随着荷载的增加，其中一条腹剪裂缝迅速向加载点及制作延伸形成临界斜裂缝。此裂缝的出现和发展使梁的刚度明显降低，荷载挠度曲线明显弯曲，梁中的内力出现重分布。对于≤3的梁来说，支座处的纵筋应力迅速增加，这时短梁形成了以纵筋为拉杆的拉杆拱破坏模式，梁还能继续承受较大的外荷载，随着剪跨比的增加，拱作用不断削弱，桁架作用逐渐增强。(3)破坏阶段