受弯构件斜截面承载力课件.ppt

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1、第4章受弯构件的斜截面承载力§4.1概述斜截面承载力主要是指斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。斜截面受剪承载力：通过计算来满足；斜截面受弯承载力：通过构造要求来满足一般板具有足够的斜截面承载力，所以主要是对梁和厚板。在主要承受弯矩的区段内，产生正截面受弯破坏；而在剪力和弯矩共同作用的支座附近区段内，则会产生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。纯弯段剪弯段剪弯段箍筋、弯起钢筋统称为腹筋，在工程设计中一般先选用箍筋，然后再考虑弯起钢筋。§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态4.2.1斜裂缝斜裂缝是因梁中弯矩和剪力产生的主拉应变超过混凝土的

2、极限拉应变而出现的。斜裂缝主要有两类：腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。在中和轴附近，正应力小，剪应力大，主拉应力方向大致为45°。当荷载增大，拉应变达到混凝土的极限拉应变值时，混凝土开裂，沿主压应力迹线产生腹部的斜裂缝，称为腹剪斜裂缝。在剪弯区段截面的下边缘，主拉应力还是水平向的。所以，在这些区段仍可能首先出一些较短的垂直裂缝，然后延伸成斜裂缝，向集中荷载作用点发展，这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体，称为弯剪斜裂缝，这种裂缝上细下宽，是最常见的4.2.2剪跨比剪跨比λ为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面有效高度h0的比值。广义剪跨比为该截面

3、上弯矩M与剪力和截面有效高度乘积的比值，即λ＝M/（Vh0）集中荷载：λ=a/h0均布荷载：λ可表示为跨高比l/h0的函数所以λ反映了弯矩与剪力的相对比值，影响斜截面受剪破坏形态和承载力。4.2.3斜截面受剪破坏的三种主要形态1、无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态从上图可见破坏形态与λ有重要关系，根据λ的不同可分为：（1）斜压破坏：λ＜1（2）剪压破坏：1≤λ≤3（3）斜拉破坏：λ＞31)斜拉破坏：当剪跨比较大(λ>3)时，或箍筋配置不足时出现。此破坏系由梁中主拉应力所致，其特点是斜裂缝一出现梁即破坏，破坏呈明显脆性，类似于正截面承载力中的少

4、筋破坏。其特点是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失。斜拉破坏2)斜压破坏：当剪跨比较小(λ<1)时，或箍筋配置过多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致，类似于正截面承载力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎，也呈明显脆性，但不如斜拉破坏明显。这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的T形截面或工字形截面梁内。破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发生。斜压破坏3)剪压破坏：当剪跨比一般(1<λ<3)时，箍筋配置适中时出现。此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合作用所致，类似

5、于正截面承载力中的适筋破坏，也属脆性破坏，但脆性不如前两种破坏明显。其破坏的特征通常是，在剪弯区段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝，它们沿竖向延伸一小段长度后，就斜向延伸形成一些斜裂缝，而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝，称为临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区的高度缩小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。剪压破坏如图为三种破坏形态的荷载挠度（F-f）曲线图，从图中曲线可见，各种破坏形态的斜截面承载力各不相同，斜压破坏时最大，其次为剪压，斜拉最小。它们在达到峰值荷载时，跨中挠度都不大，破坏后荷载都会迅速下降

6、，表明它们都属脆性破坏类型，而其中尤以斜拉破坏为甚。2、有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态与无腹筋梁类似，有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态主要有三种：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。当λ>3，且箍筋配置的数量过少，将发生斜拉破坏；如果λ>3，箍筋的配置数量适当，则可避免斜拉破坏，而发生剪压破坏；剪跨比较小或箍筋的配置数量过多，会发生斜压破坏。不仅与λ有关，还与配箍筋量有关,配置数量少时，会发生斜拉破坏；配置数量过多时，会发生斜压破坏；对有腹筋梁来说，只要截面尺寸合适，箍筋数量适当，剪压破坏是斜截面受剪破坏中最常见的一种破坏形式。§4.3简支梁斜截面

7、受剪机理4.3.1带拉杆的梳形拱模型用于无腹筋梁4.3.2拱形桁架模型适用于有腹筋梁4.3.3桁架模型适用于有腹筋梁§4.4斜截面受剪承载力计算公式4.4.1影响斜截面受剪承载力的主要因素1、剪跨比（λ）试验表明，剪跨比越大，有腹筋梁的抗剪承载力越低，如图所示。对无腹筋梁来说，剪跨比越大，抗剪承载力也越低，但当λ≥3，剪跨比的影响不再明显2、砼强度斜截面破坏是因混凝土到达极限强度而发生的，故斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。梁斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度。梁为斜拉破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度，而

8、抗拉强度的增加较抗压强度来得缓慢，故混凝土强度的影响就略小。剪压破坏时，混凝土强度的影响则居于上述两者之间。3、箍筋配筋率和箍筋强度对斜截面受剪承载力的影响有腹筋梁出现斜裂缝后，箍筋不仅直接承受相当部分的剪