结构设计之剪跨比概念.pdf

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1、结构设计之剪跨比概念1规范的规定《混规》术语部分的定义：《混规》6.3.4计算梁受剪承载力时提到：6.3.12计算偏压构件受剪承载力时提到：《抗规》6.2.9对剪力设计值的规定：条文说明：2剪跨比的含义剪跨a就是最大剪力作用点距离较近支座的距离，比就是除以截面有效高度h0。狭义定义：a/h0广义定义：M/Vh0更深一层：主应力与切应力之比，延伸至延性与脆性，延性破坏和脆性破坏的博弈。广义剪跨比是指剪压区段平均压应力和剪应力的比值，λ=σ/τ，而σ=M/(as*bh^2)，as*bh^2为抗弯截面模量，τ=V/bh0,因此，λ=M/Vh0。剪跨比

2、实质上是截面上正应力σ与剪应力τ的比值关系，正应力σ与剪应力τ决定了主应力的大小和方向，所以必然对斜截面的抗剪性能和破坏形态起着重要影响。受剪承载力影响最大的就是剪跨比。所以：剪跨比包含在求解受剪承载力的公式中。概念理解：剪跨比实际上反映的是发生剪切破坏的难易程度，剪跨比大弯曲易；剪跨比小剪断易。通俗来讲，地上竖根木桩，你要把它弄断有2种断法，一种是踢（或蹬）木桩的顶部，使它根部产生较大弯矩，属弯拉破坏；一种是蹬木桩根部，直接使它平移断裂。对刚度大的木桩后者更为容易一些，对刚度小，较柔的木桩，使它弯折更容易一些。3对于梁的剪跨比简支梁上集中荷载

3、作用点到支座边缘的最小距离a（a称剪跨）与截面有效高度h0之比，以λ=a/h0表示。在其它因素相同时，剪跨比越大，抗剪能力越小。当剪跨比大于3时，抗剪能力基本不再变化。剪跨比影响梁剪力的传力机制：剪跨比较小时（小于1.5），开裂后剪压区是拱式传力机制，破坏形态是斜压破坏，受剪承载力由混凝土抗压强度确定；剪跨比增大（大于1.5）大时，梁的传力机制由拱传力机制过渡到梁拱传力机制过渡，最终破是剪压破坏，极限承载力由混凝土抗拉强度决定的；剪跨比过大（大于3）时是斜拉破坏，传力机制为梁式传力机制，极限承载力由混凝土的抗拉强度决定，所以规范中Vc=1

4、.75/(1+λ)*Ft*b*h0中用Ft二不是Fc。斜压破坏和斜拉破坏都属于突然的脆性破坏，结构设计时要尽量避免。4对于柱的剪跨比当框架结构中的框架柱的反弯点在柱层高范围内时，可取λ=Hn/(2h0)，Hn为柱净高；当λ<1.0时，取λ=1.0；当λ>3.0时，取λ=3.0；剪跨比λ>2时（当柱反弯点在柱高度H0中部时即H0/h0>4），称为长柱，只要按照构造配置横向钢筋，一般都发生弯曲破坏。剪跨比λ≤2时，称为短柱，多数会出现剪切破坏。但当提高混凝土强度或配有足够的横向钢筋，也可能出现延性较好的剪切受压破坏。当受拉钢筋配筋率过大时，则可

5、能出现粘结型破坏。一般在短柱中应当计算斜截面抗剪强度，并限制纵筋含钢率。剪跨比λ≤1.5时，称为极短柱，一般都会发生剪切斜拉破坏，这种破坏属于脆性破坏，抗震性能不好。设计时应发尽量避免这种极短柱，否则需要采取特殊措施。抗震设计的框架结构柱，柱端剪力一般较大，从而剪跨比λ较小，易形成短柱或极短柱，产生斜裂缝导致剪切破坏。柱的剪切受拉和剪切斜拉破坏属于脆性破坏，在设计中应特别注意避免发生这类破坏。从柱反弯点位置分析，短柱反弯点靠近柱端或无反弯点，长柱反弯点靠近柱中。现实中，短柱不可避免，关键是控制剪跨比，加强构造措施比计算更重要。由于框架柱中反弯

6、点大都接近中点，为设计方便，常常用柱长细比近似表示剪跨比的影响。因为λ=M/(Vh0)≈Hn/(2h0)所以当L/H≥4时为长柱，3

7、比Hn/h0<4或者M/Vh0<2的柱为短柱。具体要求，待续。