受弯构件正截面承载力计算(V)

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1、混凝土结构受弯构件正截面计算樊玲资源与安全工程学院第三章受弯构件正截面承载力计算主要内容：3.1受弯构件概述及实验研究3.2单筋矩形截面正截面承载力计算3.3双筋矩形截面正截面承载力计算3.4T型截面正截面承载力计算3.5构造设计3.1受弯构件概述及试验研究受弯构件的截面内力特点及常见混凝土构件常见的截面形式及钢筋布置常见配筋形式常见受弯构件的破坏形式受弯试验分析主要内容：受弯构件的截面内力特点及常见混凝土构件受弯构件的截面内力特点：截面上有弯矩（M）和剪力(V)共同作用而轴力可以忽略不计的构件。常见的混凝土受弯构件：梁构件、板构件挡土墙板梁式桥常见

2、的截面形式及钢筋布置受弯构件的截面形式：主要截面形式归纳为箱形截面T形截面倒L形截面I形截面多孔板截面槽形板截面T形截面常见的截面形式及钢筋布置受弯构件的截面钢筋布置位置：分布钢筋受力钢筋弯筋箍筋架立纵向受力筋PP剪力引起的斜裂缝弯矩引起的垂直裂缝常见配筋形式受弯构件的截面钢筋常见形式：弯矩图剪力图常见破坏形式受弯构件的破坏类型：正截面破坏：沿弯矩最大的截面破坏，且破坏截面与构件轴线垂直。斜截面破坏：沿剪力最大或弯矩剪力都较大的截面发生破坏，且破坏截面一般与构件轴线斜交。受弯试验分析——适筋梁P荷载分配梁L数据采集系统外加荷载L/3L/3试验梁位移计

3、应变计hAsbh0试验图示适筋梁：当受弯构件正截面内配置的受拉钢筋能使其正截面受弯破坏形态为延性破坏类型时为适筋梁。两端1/3区段为剪弯段，设置箍筋。为排除剪力的影响，试件中部1/3区段为纯弯段，不设箍筋。试验采用逐级加荷的方式：每加一级荷载，停几分钟；读数稳定后读取支座及跨中百分表读数用电阻应变仪采集混凝土和钢筋的应变观察记录裂缝的出现及开展；继续施加下一级荷载直至构件受弯破坏。受弯试验分析——适筋梁试验加载方法：受弯试验分析——适筋梁试验结果：MMU1.00.80.60.40.2MyMuf(mm)605040302010开裂点钢筋屈服点破坏点适筋

4、梁加载到破坏可分为三阶段：第Ⅰ阶段：整体工作阶段也称未裂阶段；第Ⅱ阶段：带裂缝工作阶段；第Ⅲ阶段：破坏阶段。该处构件承受的弯矩为开裂弯矩McrMIcsAst

5、Ast=ft(t=tu)第Ⅰ阶段：整体工作阶段(M≤Mcr)压区应力由混凝土承担拉区混凝土未裂，由钢筋和混凝土共同承担拉应力ⅠⅠa起止：从开始加载到受拉区混凝土即将开裂。截面变形：梁的截面变形符合“平截面假定”。特征曲线：荷载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线基本接近直线。截面抗裂验算的依据整体工作阶段的受力特性混凝土拉应力σt→ft，进入ⅠaMMU1.00.80.60.40.2MyMuf(mm)605040302010开裂点屈服点破坏点弯矩-位移(M-δ)关系跨中截面在M作用下:中和轴以上受压，简称“受压区”；中和轴以下受拉，简称“受拉区”。受弯试验

6、分析——适筋梁第Ⅱ阶段：带裂缝工作阶段(Mcr＜M≤My)起止：从受拉区混凝土开裂到受拉钢筋屈服。中和轴的上移，受压区高度逐渐减小，且随着荷载的增加，压区混凝土产生越来越明显的塑性变形，压区应力呈曲线分布。裂缝产生后，在裂缝截面处，钢筋和混凝土之间产生应力重分布，裂缝开展宽度也进一步增大，导致中和轴向上移动，受压区高度减小。MIIcsAss<yMyfyAscs=yⅡⅡa裂缝截面处受拉钢筋σs→fy，进入Ⅱa。受压区:符合平截面假定受拉区:不符合平截面假定，但一定标距内(跨过几条裂缝)的平均应变符合平截面假定裂缝宽度和挠度计算的依据受弯试

7、验分析——适筋梁受弯试验分析——适筋梁第Ⅲ阶段：破坏阶段(My＜M≤Mu)起止：从受拉钢筋屈服到受压区边缘混凝土压碎。特征曲线：钢筋屈服后，梁的挠度和截面曲率急剧增加，荷载—挠度(弯矩—曲率)关系为接近水平的曲线。应力图形更加弯曲。受压区边缘混凝土的应变εc→εcu，梁顶部产生纵向水平裂缝，混凝土在局部范围内被压碎，截面破坏。受拉钢筋屈服，产生明显的塑性伸长s>yfyAsMIIIc(c=cu)(Mu)Ⅲ(a)在第Ⅲ阶段，T=fyAs大致保持不变，但由于中和轴逐步上移，内力臂Z略有增加，故截面极限弯矩Mu略大于屈服弯矩My。MMU1.00.8

8、0.60.40.2MyMuf(mm)605040302010开裂点屈服点破坏点弯矩-位移(M-δ)关系受弯试