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《受弯构件正截面承载能力》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、受弯构件正截面承载力的研究王慧琴（15108387854）（西南交通大学土木工程学院，13011061）摘要：以单筋矩形截面为例，考虑纯弯曲受力状态，推导出正截面承载力的基本公式。分析了不同的混凝土应力应变模型、截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋强度等级、钢筋弹性模量、配筋率、保护层厚度等因素对钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的影响。通过对比各种因素对正截面抗弯承载力的影响，可以说明承载力对某一因素变化时的敏感程度。关键词：钢筋混凝土结构，应力应变模型，正截面承载力，影响因素Abstract:Withsinglyreinforcedsectionasaexample,andconsi
2、deringthepurebendingstressstate,thenthebearingcapacityofnormalsectionbasicformulaisdeduced.ThenormalsectionbearingcapacityofReinforcedconcreteflexuralmembersareinfluencedthroughanalyzingdifferentfactorsthatconcretestress-strainmodel,thesectionsize,strengthgradeofconcrete,reinforcedstrengthgr
3、ade,reinforcedelasticmodulus,reinforcementratio,coverthicknessofreinforcedconcreteandsoon.Bycomparingtheimpactofvariousfactorsonflexuralbearingcapacity,illustratesthesensitivedegreeofbearingcapacityofafactorchanges.Keywords：reinforcedconcretestructure,stress-strainmodel,normalsectionbearingc
4、apacity,influencefactors1前言钢筋混凝土结构在荷载作用下往往承受弯矩、轴力、剪力甚至扭转作用，根据荷载情况和结构本身的抗力不同，构件可能发生各种不同的破坏，主要分为正截面破坏和斜截面破坏。结构正截面承载力的计算是指截面在弯矩和轴力的组合作用下的承载力计算[1]。本文主要介绍结构纯受弯的正截面承载力的计算。2受弯构件正截面承载力计算公式的推导2.1正截面承载力计算的基本假定1.平截面假定平截面假定是指截面受力后从加载直至破坏仍保持为平面。2.钢筋的应力-应变曲线是已知的对于有明显屈服点的钢筋的应力-应变曲线通常假定为双折线,如图1a所示;对于没有明显屈服点
5、的钢筋,如冷加工钢材应给出钢筋应力-应变的曲线方程,如图1b所示。本文采用的是有明显屈服点的钢筋。2.混凝土的应力-应变曲线是已知的混凝土应力应变本构关系的模型有许多种，本文采用以下两种来对比其对正截面承载力的影响：(1)Hongnestad建议的应力应变曲线，曲线的上升段采用抛物线形式，下降段采用斜直线,如图2所示。其表达式为：当0≤ε≤ε0时σ=fc2εε0-εε02当ε0≤ε≤εcu时σ=fc(εcu-0.85ε0-0.15ε)εcu-ε0式中εcu=0.0038ε0=0.002(2)中国混凝土结构设计规范（GB50010-2010）在正截面承载力计算时采用的混凝土应力应
6、变曲线，与Hongnestad应力应变曲线不同的是下降段采用水平直线,如图3所示，其表达式为：当0≤ε≤ε0时σ=fc2εε0-εε0n当ε0≤ε≤εcu时σ=fc其中n=2-160fcu,k-50ε0=0.002+0.5×fcu,k-50×10-5εcu=0.0033-0.5×fcu,k-50×10-5图1 钢筋的应力应变曲线图2Hongnestad建议的应力应变曲线图3 混凝土规范的应力-应变曲线4.混凝土的抗拉强度可以略去不计因为靠近中和轴下面的混凝土的拉应力是很小的，而且内力臂也非常小，所以这项假定给正截面承载力计算带来的误差可以略去不计。2.1正截面承载力计算公式的推
7、导任意截面的钢筋混凝土构件在不同内力组合下的正截面承载力的计算均是在平截面假定基础上运用变形协调和截面的静力平衡来求得其正截面的承载力。根据若干钢筋混凝土构件的破坏试验结果，可以看出其破坏模式大致分为两类：正截面破坏和斜截面破坏。首先，我们假定构件的设计满足“强剪弱弯”的要求，即正截面破坏先于斜截面破坏。其次，钢筋混凝土构件根据配筋的不同分为：适筋构件、少筋构件、超筋构件。其破坏形式亦不同，而超筋构件和少筋构件的破坏均表现为脆性破坏，适筋构件的破坏则表现为延性破坏。在实际设计中，应当保证结构
