铁路桥梁混凝土受弯构件正截面承载力计算(容许应力法)ppt课件.ppt

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1、本章按照铁路桥涵设计规范对钢筋砼受弯构件进行分析3受弯构件强度和变形计算——铁路桥涵部分本章主要内容3-1受弯构件概述3-2受弯构件的应力阶段及破坏状态3-3受弯构件正截面承载力计算3-4受弯构件斜截面承载能力设计计算3-5裂缝宽度和挠度验算3.1概述3.1.1受弯构件的类型典型的受弯构件：梁、板3.1.2常用梁、板的截面型式梁的截面形式常见的有矩形、T形、工形、箱形、Γ形、Π形预制板常见的有空心板、槽型板等考虑到施工方便和结构整体性要求，工程中也有采用预制和现浇结合的方法，形成叠合梁和叠合板截面形式和钢筋布置MV3.1.3受弯构件的截面内力弯矩M和剪

2、力V，轴力可以忽略不计。3.1.4受弯构件可能发生的主要破坏形态1．正截面破坏（受弯破坏）发生在弯矩最大的截面，由弯矩作用所引起，破坏截面与梁轴线垂直。2．斜截面破坏（受剪破坏）发生在剪力最大或弯矩和剪力均较大的截面，由剪力或弯矩和剪力共同作用所引起，破坏截面与构件的轴线斜交。正截面破坏混凝土压坏P斜截面破坏PPP混凝土压坏3.1.5梁内配筋种类1.抗弯钢筋纵向受拉钢筋－起主要作用，必需配置；纵向受压钢筋－可配可不配。布置：沿跨度方向，平行于梁轴，位于受拉区作用：承受荷载弯矩引起的拉应力数量：计算确定构造：满足规范要求①可以单根或两至三根成束布置。②钢

3、筋的净距不得小于钢筋的直径，并不得小于30mm。③当钢筋层数等于或多于三层时，其净距横向不得小于1.5倍的钢筋直径并不得小于45mm，竖向仍不得小于钢筋直径并不得小于30mm。2.抗剪钢筋箍筋－取主要作用，必须配置；斜筋或弯起钢筋－有时可不配。布置：垂直于梁轴作用：固定主筋位置，确保其稳定性，联系拉压区砼，承受剪力引起的主拉应力数量：计算和构造布置：在接近梁端弯起作用：与箍筋共同承受主拉应力数量：计算确定构造：起弯角一般为45°3.构造钢筋架立筋；梁侧纵向水平钢筋。布置：一般在梁的四周作用：架立箍筋，形成骨架数量：根据构造要求斜筋或弯起钢筋As’通过合

4、理配置纵向受力钢筋（主要是纵向受拉钢筋）使构件具有足够的抗弯承载能力，防止正截面破坏的发生；通过合理配置箍筋或箍筋和斜筋使构件具有足够的抗剪承载能力，防止斜截面破坏。3.1.6钢筋混凝土受弯构件的设计内容正截面受弯承载力计算－按已知截面弯矩设计值M，计算确定截面尺寸和纵向受力钢筋；斜截面受剪承载力计算－按受剪计算截面的剪力设计值V，计算确定箍筋和弯起钢筋的数量；钢筋布置－为保证钢筋与混凝土的粘结，并使钢筋充分发挥作用，根据弯矩图和剪力图确定钢筋的布置；正常使用阶段的裂缝宽度和挠度变形验算；绘制施工图。3.2受弯构件的应力阶段及破坏状态3.2.1.1两个

5、名词ASh0hbAs’3.2.1配筋率对正截面破坏形态的影响A.截面的有效高度h0及有效面积bh0截面的有效高度h0－截面内纵向受拉钢筋重心至截面受压边缘的距离；截面有效面积＝bh0B.纵向受力钢筋的配筋率纵向受拉钢筋的配筋率纵向受压钢筋的配筋率0bhAs=r3.2.1.2配筋率对构件破坏形态的影响随纵向受拉钢筋配筋率的变化，受弯构件可能发生少筋、适筋、超筋三种沿正截面的破坏形态。(1)少筋破坏发生的条件：破坏过程：受拉混凝土开裂→受拉钢筋屈服随之瞬时破坏破坏特征：破坏属突然发生的无明显预兆的破坏，即脆性破坏；承载力由混凝土抗拉强度所控制，因此承载力很

6、低，混凝土抗压强度远没有充分发挥，即材料强度没有得到充分利用，破坏与素混凝土梁类似。(2)超筋破坏发生的条件：破坏过程：受拉混凝土开裂→受压边缘混凝土压碎破坏特征：破坏属无明显预兆的脆性破坏；承载力由混凝土抗压强度所控制，因此承载力较高。破坏时受拉钢筋没有屈服，材料强度没有得到充分利用。(3)适筋破坏发生的条件：破坏过程：受拉混凝土开裂→受拉钢筋屈服→受压边缘混凝土压碎破坏特征：破坏属有明显预兆的延性破坏。破坏始于纵向受拉钢筋屈服，终于受压边缘混凝土压碎。材料强度得到充分利用，承载力较高。（a）少筋梁；（b）适筋梁；（c）超筋梁不同配筋率构件的破坏特征

7、(b)(c)(a)pppppp三.钢筋混凝土构件的破坏类型有三种基本形式延性破坏：配筋合适的构件，具有较高的承载力，同时破坏时具有一定的延性，钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度都得到发挥，如适筋梁。受拉脆性破坏：承载力很小，取决于混凝土的抗拉强度，混凝土的抗压强度未能发挥，破坏特征与素混凝土构件类似。虽然由于配筋使构件在破坏阶段表现出很长的破坏过程，但这种破坏是在混凝土一开裂就产生，没有预兆，如少筋梁。受压脆性破坏：具有较高的承载力，取决于混凝土抗压强度，其延性能力取决于混凝土的受压塑性，因而较差，钢筋的受拉强度没有发挥，如超筋梁。期望的破坏形态－延性破

8、坏在工程设计中既要考虑承载力，也要考虑破坏时的变形能力，两者具有同样的重要意义。同样承载力的情