混凝土结构设计原理ppt课件.ppt

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1、混凝土结构设计原理第5章受弯构件的斜截面承载力广西工学院土木建筑工程系§5.1概述纯弯段剪弯段剪弯段在主要承受弯矩的区段内，产生正截面受弯破坏；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。受弯构件在荷载作用下，同时产生弯矩和剪力。弯筋箍筋PPs纵筋统称腹筋----帮助混凝土梁抵御剪力｛有腹筋梁----既有纵筋，又有腹筋无腹筋梁----只有纵筋，没有腹筋斜箍筋不便绑扎，与纵筋难以形成牢固的钢筋骨架，工程中一般采用竖向箍筋；箍筋对抑制斜裂缝开展的效果比弯起钢筋效果好，工程设计中优先采用；弯起钢筋承受拉力较大，并且集中，可能引起弯起处劈裂

2、裂缝，放置在梁侧边缘的钢筋，以及梁底的角筋不能弯起；5.2.1腹剪斜裂缝与弯剪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。如图所示，简支梁在两个对称荷载作用下产生的效应是弯矩和剪力。在梁开裂前可将梁视为匀质弹性体，按材力公式分析。)))>45°45°<45°剪弯型腹剪型tpcp11213a)b)d)c)1...§5.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态在弯剪区段，由于M和V的存在产生正应力和剪应力。将弯剪区段的典型微元进行应力分析，可以由、求得主拉应力和主压应力。根据M和V

3、的比值不同在截面中和轴附近，沿主压应力迹线产生斜裂缝，为腹剪斜裂缝在截面底部产生较短的竖向裂缝，然后向集中荷载作用点延伸成斜裂缝，为弯剪斜裂缝主应力迹线图形中，实线代表主拉应力迹线，虚线代表主压应力迹线。从图中可看出，在中和轴附近，正应力小，剪应力大，主拉应力方向大致为450；在弯剪区段截面下边缘，主拉应力为水平向。弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝5.2.2剪跨比计算剪跨比：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，即λ＝a/h0。广义剪跨比：λ为截面上弯矩与剪力和截面有效高度乘积的比值，即λ＝M/（V×h0）1、承受集中荷载时，2、承受均布荷载时，设βl为计算

4、截面离支座的距离，则剪跨比反映了截面上弯矩和剪力的相对比值，是影响梁的斜截面受剪破坏形态和斜截面受剪承载力的重要因素5.2.3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（1）斜压破坏：，发生在剪力大和弯矩小的部位（一般靠近支座），混凝土呈斜向受压柱而被压坏，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度。（2）剪压破坏：,受拉区出现垂直裂缝，斜向延伸，形成多条斜裂缝，主要的斜裂缝为临界斜裂缝，延伸至剪压区，导致该区混凝土达到其剪压强度而破坏。（3）斜拉破坏：，受拉区出现斜裂缝并迅速斜向延伸至受压区，随后斜截面丧失承载力，其承载力取决于混凝土的抗拉强度。讨论：（1

5、）斜压破坏的承载力取决于混凝土的抗压强度；剪压破坏的承载力取决于混凝土的剪压强度；斜拉破坏的承载力取决于混凝土的抗拉强度；三种破坏形态均取决于混凝土的强度，故斜截面破坏的性质均为脆性破坏；（2）就承载力而言，三种破坏形态承载力之间的关系为：斜压>剪压>斜拉（3）就脆性程度而言，斜拉破坏最脆，斜压破坏次之。2、有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态同样有斜压、剪压和斜拉三种破坏形态；剪跨比仍为主要影响因素；腹筋还起相当作用。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

6、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。§5.3简支梁斜截面受剪机理5.3.1带拉杆的梳形拱模型适用对象：用于无腹筋梁基本原理：梁下部是被斜裂缝和竖向裂缝分割的具有自由端的梳状齿，梁的上部与纵向受拉钢筋形成带拉杆的变截面两铰拱，由于滑移、开裂等原因使梳状齿作用发挥有限，梁上荷载大部分由上部拱体承担，当拱顶承载力不足时，将发生剪压或斜拉破坏，当拱体受压承载力不足时，将发生斜压破坏。◆梁中配置箍筋，出现斜裂缝后，梁的剪力传递机构由原来无腹筋梁的拉杆拱传递机构转变为桁架与拱的复合传递机构◆斜裂缝间齿状体混凝土有

7、如斜压腹杆；◆箍筋的作用有如竖向拉杆；◆临界斜裂缝上部及受压区混凝土相当于受压弦杆；◆纵筋相当于下弦拉杆；5.3.2拱形桁架模型用于有腹筋梁5.3.3桁架模型也用于有腹筋梁§5.4斜截面受剪承载力计算公式5.4.1影响斜截面受剪承载力的主要因素1.剪跨比随着剪跨比增大，破坏时的名义剪应力值减小。名义剪应力与剪跨比大致呈双曲线关系。2.混凝土强度随着混凝土强度的提高，抗剪强度和混凝土抗压强度只是大致呈线性关系，对考虑高强混凝土，抗剪强度和混凝土抗压强度并不是严格的线性关系，并且混凝土抗压强度越高，二者的线性关系越不明显。3.纵筋配筋率纵筋对抗剪强度的影响主要是其“