肖明清， 封 坤， 杨仁杰， 谢 俊， 苟 超

(1. 中铁第四勘察设计院集团有限公司， 湖北 武汉 430071； 2. 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心， 湖北 武汉 430071； 3. 西南交通大学 交通隧道工程教育部重点实验室， 四川 成都 610031； 4. 中交第一公路勘察设计研究院有限公司， 陕西 西安 710000)

0 引言

由于混凝土的抗拉强度很小，在钢筋混凝土管片设计中一般认为混凝土开裂后便不再考虑受拉区混凝土的强度。然而，现有的研究表明，适量钢纤维的掺入可使得管片的压弯承载力明显增加，同时限制裂缝的萌生及发展[1-2]。在保证管片结构承载力及裂缝宽度满足要求的同时，用钢纤维替代部分受拉钢筋成为可能。因此，选择一种适用于钢纤维-钢筋混凝土管片的结构设计方法显得尤为重要。

关于钢纤维-钢筋混凝土结构设计方法的研究，早在20世纪70年代，美国学者Henager[3]便基于截面分析理论，同时考虑了钢纤维在混凝土开裂后的桥接作用，对其受弯承载力进行预测； 之后，文献[4-7]相继展开钢纤维混凝土力学模型的研究，并将研究成果用于钢纤维混凝土结构承载力及变形预测中。在国内外相应设计规范中，美国混凝土设计规范ACI 544[8]在钢纤维混凝土梁受弯承载力的计算中考虑了钢纤维在混凝土开裂后的作用； 国际材料与结构研究试验联合会(RILEM)[9]对纤维混凝土梁的承载力及裂缝宽度的计算做了相应规定； 之后，在欧洲规范Fib Model Code 2010(简称Model Code 2010)[10]中，对纤维混凝土的材料以及钢筋纤维混凝土构件的设计计算均做了详细的说明，为纤维混凝土这种新型材料的应用提供了理论指导。……