混凝土结构设计原理PPT电子教案.ppt

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1、混凝土结构设计原理PPT受弯构件正截面承载力第八讲PPcrPyeyfhasbAsh02021/7/286受弯构件正截面承载力第八讲P=Puxcecu>eyfhasbAsh02021/7/287受弯构件正截面承载力第八讲▲适筋梁破坏的全过程

2、曲线M-s曲线0.40.60.81.0ⅠaⅡaⅢaⅠⅡⅢMcrMyMu0esM/MueyM-曲线2021/7/2881、第Ⅰ阶段—未裂阶段（从开始加荷到受拉边缘混凝土达到极限拉应变）（1）此阶段梁整截面受力，基本接近线弹性。（2）当受拉边缘混凝土达到极限拉应变时，为截面即将开裂的临界状态（Ⅰa状态），此时的弯矩值称为开裂弯矩Mcr。受弯构件正截面承载力第八讲▲适筋梁正截面工作的三个阶段2021/7/289受弯构件正截面承载力第八讲4.2试验研究2、第Ⅱ阶段--带裂缝工作阶段（从Ⅰa到受拉钢筋达到屈服强度）（1）开裂瞬间，开裂截面受拉区混凝土退出工作，钢筋应力突然增加，出现应力重分布。0.4

3、0.60.81.0ⅠaⅡaⅢaⅠⅡⅢMcrMyMu0esM/Muey2021/7/2810（2）截面抗弯刚度降低，荷载-挠度曲线有明显的转折。受弯构件正截面承载力第八讲（3）平截面假定：跨过几条裂缝的平均应变沿截面高度的分布近似直线。纵向应变沿截面高度分布实测图2021/7/2811（4）此阶段中和轴位置基本不变MesⅡ阶段截面应力和应变分布（5）由于受压区混凝土压应力不断增大，压区混凝土塑性特性愈加显著.受弯构件正截面承载力第八讲2021/7/2812（6）当钢筋应力达到屈服强度时，记为Ⅱa状态，弯矩记为My，称为屈服弯矩。受弯构件正截面承载力第八讲（7）即将进入第Ⅲ阶段：挠度、截面曲率、钢

4、筋应变及中和轴位置曲线均出现明显的转折。yy2021/7/2813（1）该阶段钢筋应力保持fy：但应变es急剧增大，裂缝显著开展。受弯构件正截面承载力第八讲3、第Ⅲ阶段—破坏阶段（从受拉钢筋屈服到受压边缘砼达到cu）（2）受压区高度xc的减少导致受压区混凝土应力和应变迅速增大。xc2021/7/2814（3）截面弯矩略有增加的原因：受压区高度xc的减少使得钢筋拉力T与混凝土压力C之间的力臂有所增大。受弯构件正截面承载力第八讲C内力臂（4）截面屈服：该阶段截面曲率f和挠度f迅速增大，M-f和M-f曲线变得非常平缓，这种现象可以称为“截面屈服”。2021/7/2815受弯构件正截面承载力第八

5、讲（5）截面延性：在屈服阶段具有承载力基本不变，变形持续增长的现象。这种变形能力一般用截面延性（u/y)表示。2021/7/2816（7）ecu取值：约在0.003~0.005范围，该应变值是计算极限弯矩Mu的依据。受弯构件正截面承载力第八讲（6）Ⅲa状态：当受压边缘混凝土的压应变达到极限压应变ecu，对应的受力状态称为“Ⅲa状态”，此时的弯矩称为极限弯矩Mu。2021/7/2817受弯构件正截面承载力第八讲▲适筋梁正截面工作三个阶段的主要特点受力阶段主要特点第I阶段第II阶段第III阶段习称未裂阶段带裂缝工作阶段破坏阶段外观特征没有裂缝，挠度很小有裂缝，挠度还不明显钢筋屈服，裂缝宽，挠度

6、大弯矩－截面曲率关系大致成直线曲线接近水平的曲线受压区直线受压区高度减小，混凝土压应力图形为上升段的曲线，应力峰值在受压区边缘受压区高度进一步减小，混凝土压应力图形为较丰满的曲线，后期为有上升段和下降段的曲线，应力峰值不在受压区边缘而在边缘的内侧混凝土应力图形受拉区前期为直线，后期为有上升段和下降段的曲线，应力峰值不在受拉区边缘大部分退出工作绝大部分退出工作钢筋应力在设计计算中的作用用于抗裂验算用于裂缝宽度及挠度验算用于正截面受弯承载力计算sS20~30N/mm220~30N/mm2

7、征阶段在设计中的应用2021/7/2819受弯构件正截面承载力第八讲Ⅱ阶段：裂缝、刚度计算的依据Ⅰa状态：抗裂计算的依据（Mcr）▲各特征阶段在设计中的应用2021/7/2820Ⅲa状态：Mu计算的依据受弯构件正截面承载力第八讲Ⅱ阶段：裂缝、刚度计算的依据Ⅰa状态：抗裂计算的依据（Mcr）▲各特征阶段在设计中的应用2021/7/2821受弯构件正截面承载力第八讲C——受压区合力；T——受拉区合力此