1、鋼筋混凝土牛腿是房屋建筑結(jié)構(gòu)極為重要的組成部分，在水工中的應(yīng)用越來越廣，但是對(duì)于小剪跨比鋼筋混凝土牛腿還存在著諸多問題。我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)計(jì)算牛腿公式規(guī)定當(dāng)剪跨比小于0.3按0.3進(jìn)行配筋計(jì)算，導(dǎo)致牛腿配筋過多、施工困難的現(xiàn)象，因此有必要對(duì)小剪跨比牛腿承載性能進(jìn)行研究。 本文結(jié)合科研項(xiàng)目《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》修訂專題子題《獨(dú)立牛腿配筋計(jì)算技術(shù)研究》分析已完成的4個(gè)不同剪跨比鋼筋混凝土牛腿在豎向

2、荷載作用下的模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用有限元法，建立12個(gè)鋼筋混凝土牛腿模型進(jìn)行非線性有限元分析，研究了牛腿混凝土和鋼筋應(yīng)力分布、傳力機(jī)理、破壞形態(tài)等，隨后調(diào)整混凝土強(qiáng)度、縱筋配筋率以及配箍率等有關(guān)參數(shù)為該結(jié)構(gòu)形式的工程應(yīng)用提供有益的理論依據(jù)。本文主要成果如下： (1)對(duì)剪跨比為0.3、0.2、0.1及0工況下鋼筋混凝土牛腿和不同強(qiáng)度等級(jí)下素混凝土牛腿進(jìn)行加載試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，剪跨比是影響牛腿承載能力

3、的主要影響因素，增大混凝土強(qiáng)度可以提高牛腿承載能力。 (2)通過建立4個(gè)不同剪跨比鋼筋混凝土牛腿模型進(jìn)行有限元分析并結(jié)合試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明，有限元分析與試驗(yàn)比較符合。 (3)通過對(duì)8個(gè)鋼筋混凝土牛腿模型的極限承載力、鋼筋的荷載-應(yīng)變曲線、混凝土和鋼筋應(yīng)力分布的分析得出：當(dāng)配筋率較小時(shí)，配筋率對(duì)承載能力的影響較大；當(dāng)配筋率增加到一定程度后，配筋率對(duì)承載能力的貢獻(xiàn)就不大了；隨著牛腿配箍率的增大，牛腿的極限承載力也有所