《受扭构件承载力》PPT课件

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1、第7章受扭构件的扭曲截面承载力§8.1概述平衡扭转:静定图8-1（a）协调扭转:超静定图8-1（b）受扭构件中通常也配置纵筋和箍筋以抵御扭矩§8.2纯扭构件的试验研究8.2.1裂缝出现前的性能1.素混凝土纯扭构件Tmax裂缝1122T(T)T(T)受压区素混凝土纯扭构件先在某长边中点开裂形成一螺旋形裂缝，一裂即坏三边受拉，一边受压8.2.2裂缝出现后的性能2.钢筋混凝土纯扭构件T(T)T(T)钢筋混凝土纯扭构件开裂前钢筋中的应力很小开裂后不立即破坏，裂缝可以不断增加，随着钢筋用量的不同，有不同的破坏形

2、态8.2.3纯扭构件的破坏特征少筋破坏：裂后钢筋应力激增，构件破坏，属脆性破坏适筋破坏：裂后钢筋应力增加，继续开裂，钢筋先屈服，混凝土压碎，构件破坏，属延性破坏超筋破坏：裂后钢筋应力增加，继续开裂，混凝土压碎，构件破坏，钢筋未屈服，属脆性破坏部分超筋破坏：裂后钢筋应力增加，继续开裂，混凝土压碎，构件破坏，由于纵筋和箍筋配筋比率相差很大，破坏时其中一种钢筋先达到屈服，而另一种不屈服，具有一定的延性设计时应避免出现§8.3纯扭构件的扭曲截面承载力8.3.1开裂扭矩的计算（忽略钢筋的作用）图（a）是构件截面上剪应力分布图。图（b

3、）为理想弹性材料，，比试验值低；图（c）为塑性材料，比试验值高。《规范》采用理想弹塑性应力分布图来进行计算。1.矩形截面纯扭构件d2d1F2F2F1F1bhb/2b/2理想弹塑性材料混凝土材料并非理想弹塑性材料，故可取矩形截面的抗扭塑性抵抗矩亦可用砂堆比拟导出砼按塑性材料，构件开裂扭矩：砼按理想弹性材料，构件开裂扭矩：2.T形、I形截面纯扭构件bf’bhhf’1’3’2’132用1‘2’3‘填补123简化成三棱柱对T形I形截面的受扭构件，可分成若干个矩形求Tcri。再求和Tcri。划分矩形的原则：使Wt最大。以T形截面

4、为例同理试验表明，挑出部分不应超过翼缘厚度的3倍8.3.2扭曲截面受扭承载力的计算TF4+F4=Ast4stF3+F3=Ast3stF2+F2=Ast2stF1+F1=Ast1stsT箍筋纵筋裂缝1.基本假定《砼设计规范》采用的是变角度空间桁架模型计算方法：（1）砼只承受压力，是桁架的斜压杆，混凝土开裂后不承受拉力，忽略混凝土斜杆的抗剪作用；（2）纵筋和箍筋只承受拉力，是桁架的弦杆和腹杆；（3）忽略核心砼的受扭作用及钢筋的销拴作用。8.3.2扭曲截面受扭承载力的计算TF4+F4=Ast4stF3+F

5、3=Ast3stF2+F2=Ast2stF1+F1=Ast1stsT箍筋纵筋裂缝hq=TtetebAcor定义剪力流抗扭承载力剪力流中心线所包围的面积抗扭承载力2.承载力计算分析根据弹性薄壁管理论纵筋的拉力hq=TtetebAcorTF4+F4=Ast4fyF3+F3=Ast3fyF2+F2=Ast2fyF1+F1=Ast1fysT箍筋纵筋裂缝ABCDhcorhcorcosNdBDF2dqF1qhcorACsNsvthcorctg含一完整斜裂缝的隔离体对隔离体ABCD相应其它三个面

6、的隔离体2.承载力计算分析2.承载力计算分析纵筋的拉力hq=TtetebAcorTF4+F4=Ast4fyF3+F3=Ast3fyF2+F2=Ast2fyF1+F1=Ast1fysT箍筋纵筋裂缝ABCDhcorhcorcosNdBDF2dqF1qhcorACsNsvthcorctg含一完整斜裂缝的隔离体如果配筋适中，纵筋可以屈服箍筋的拉力hq=TtetebAcorTF4+F4=Ast4fyF3+F3=Ast3fyF2+F2=Ast2fyF1+F1=Ast1fysT箍筋纵筋裂缝ABCDh

7、corhcorcosNdBCF2dqF1qhcorADsNsvthcorctg对斜裂缝上半部分的隔离体ACD如果配筋适中，箍筋亦可以屈服2.承载力计算分析纵筋与箍筋的配筋强度比hq=TtetebAcorTF4+F4=Ast4fyF3+F3=Ast3fyF2+F2=Ast2fyF1+F1=Ast1fysT箍筋纵筋裂缝ABCDhcorhcorcosNdBDF2dqF1qhcorACsNsvthcorctg纵筋与箍筋配筋强度比消去q2.承载力计算分析抗扭承载力的计算公式hq=TtetebAco

8、rTF4+F4=Ast4fyF3+F3=Ast3fyF2+F2=Ast2fyF1+F1=Ast1fysT箍筋纵筋裂缝ABCDhcorhcorcosNdBDF2dqF1qhcorACsNsvthcorctg反映配筋对抗扭承载力的贡献，对任意形状的薄壁构件可导出类似的公式消去2.承载