《水工受弯构件》PPT课件.ppt

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1、水工钢筋混凝土结构第四章受弯构件正截面的承载能力概述一、受弯构件的破坏形式1.正截面弯曲破坏2.斜截面破坏：斜截面剪切破坏斜截面弯曲破坏二、受弯构件主要截面形式矩形截面箱形截面T形截面倒L形截面I形截面T形截面多孔板截面槽形板截面T形截面二、受弯构件的配筋形式⑴纵筋承受因弯矩产生的拉力或压力.⑵架立筋承受压力及固定箍筋.⑶箍筋承受剪力及绑扎形成骨架.⑷弯筋承受剪力钢筋混凝土矩形截面梁的分类:单筋矩形梁:仅在梁受拉区布置纵筋.双筋矩形梁:在梁受拉区及受压区均布置纵筋.纵筋弯筋箍筋架立筋bh0hbh0hA’sAsAs一、适筋梁受力破坏的全过程1.试验装置:⑴反力支撑系统⑵加载系统

2、⑶量测系统⑷处理系统PL数据采集系统外加荷载L/3L/3位移计应变计hAsbh0试验梁荷载分配梁第一节受弯构件正截面受力全过程及破坏特征PP斜裂缝垂直裂缝MV-VPP垂直裂缝MMU1.00.80.60.40.2MyMuf(mm)605040302010开裂点屈服点破坏点2.适筋梁的破坏全过程适筋梁从加载至破坏,根据其受力特点,应力及应变的变化,裂缝开展情况等,可将其受力全过程分成三个阶段:⑴弹性阶段(从开始加载到即将开裂):从开始加荷到受拉区混凝土开裂，梁的整个截面均参加受力，因弯矩很小，沿梁高量测到的梁截面上应变也小且沿高度直线变化。虽然受拉区混凝土在开裂以前有一定的塑性变形，但整个截

3、面的受力基本接近线弹性，荷载~挠度曲线（弯矩~曲率曲线）接近于直线。截面抗弯刚度较大，挠度和截面曲率很小，钢筋的应力也很小且与弯矩近似成正比。ccMcrsAst=ft(t=tu)sAsMIt

4、，裂缝开展越来越宽，因混凝土应压变不断增大，塑性性质表现得越来越明显，受压区应力图形呈曲线变化。当弯矩继续增大到受拉钢筋即将到达屈服强度fy0时，称为第Ⅱ阶段末(Ⅱa)。cMIIsAs第二阶段MIItu<s<y钢筋混凝土受弯构件第Ⅱ受力阶段是截面混凝土裂缝发生、开展的主要阶段，在此受力阶段中，受弯构件是带裂缝工作的。其受力特点是：1)在裂缝截面处，大部分受拉区混凝土退出工作，拉力主要由纵向受拉钢筋承担，但钢筋没有屈服；2)受压区混凝土已有塑性变形，但不充分，压应力图形为只有上升段的曲线；3)截面弯矩与截面曲率是曲线关系，截面曲率与挠度的增长加快了。fcMyfyAscs=y

5、s>yfyAsMIII(Mu)(c=cu)第三阶段(初期)(末尾)（3）屈服阶段（钢筋屈服至破坏）：受力钢筋屈服后，构件截面曲率和挠度也突然增大，裂缝随之扩展并沿梁高向上延伸，中和轴继续上移，受压区高度继续减小。第Ⅲ阶段后期因中和轴的上移，内力臂Z略有增加，故此时的截面弯矩Mu0略大于屈服弯矩My0。当弯矩增大至极限弯矩Mu0时，构件破坏，称为第Ⅲ阶段末（Ⅲa）。第Ⅲ受力阶段是截面的破坏阶段，破坏始于纵向受拉钢筋屈服，终结于受压区混凝土压碎。其特点是：1)纵向受拉钢筋屈服，拉力保持为常值；2)混凝土压应力曲线图形丰满（由上升、下降曲线段组成），3)压区边缘压应变达到混凝土极限压应变ε

6、cu，混凝土压碎破坏；4)弯矩—曲率关系为接近水平的曲线。二、超筋梁受力破坏的全过程纵向受力钢筋As配置过多时，为超筋受弯构件。其结构试验的破坏结果有以下几个特点：(1)构件的破坏是受压区混凝土先压碎，此时钢筋应力低于其屈服强度。因混凝土受压破坏呈脆性的且短暂的。(2)由于As过大，当弯矩达到Mu时，钢筋应力仍不大，构件裂缝宽度及间距均较小，所以构件破坏无明显预兆。(3)超筋受弯构件的破坏全过程无明显的阶段性，构件开裂对钢筋应力的影响较小，整个全过程的弯矩~挠度曲线较陡峭，不存在明显的转折。sAsMcrcsAst=ft(t=tu)MIct

7、IIsAss<y第二阶段s<ysAsMII(Mu)(c=cu)2010MMU1.00.80.60.40.2f(mm)开裂点破坏点PP垂直裂缝fc三、少筋梁受力破坏的全过程当纵向受力钢筋As配置过少时，即为少筋受弯构件。其整个受力过程有如下特征：(1)构件破坏是从受拉区混凝土开裂开始，到纵向受力钢筋进入强化阶段或拉断为止，受压区混凝土尚未被压碎，而整个破坏过程就很快地完成。(2)因As配置太少，当弯矩达到开