砼梁梁端受压区高度控制的意义.doc

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1、砼梁梁端受压区高度控制的意义对于钢筋混凝土梁而言，限制梁端截面混凝土相对受压区高度的目的在于防止出现在荷载作用下的脆性破坏，即受拉钢筋尚未达到屈服强度之前受压区混凝土首先被压碎的“超筋破坏”现象。钢筋混凝土构件为弹塑性构件，其设计存在两个极限：1、受压区混凝土压应变εc达到极限压应变εcu；2、纵向受拉钢筋拉应变εs达到极限拉应变εcu。而两种极限状态只需达到其中一种即告构件破坏。而混凝土受压达到塑性条件仍可工作，但混凝土受拉即退出工作。矩形截面受弯承载力分为两部分：1、混凝土受压区承载力α1*fc*b*x（h0-x/2）；2、受拉区纵向受力钢筋承载力f＇*As＇*(h0-as＇)。（暂不讨

2、论预应力等情况）当相对受压区不断上移时，截面受拉区的混凝土因为开裂破坏早早退出工作状态，受压区混凝土总体抗弯承载力迅速下降，理想状态下纵向受拉钢筋几乎承担所有的弯矩，从而迅速达到屈服强度，此时受压区混凝土仍在弹性阶段。可见构件材料有效使用情况较差且结构受拉区可能较早出现较大的变形从而构件失效。所以《混规》中第6.2.10条中规定受压区高度限值为2a＇≤x≤ξbh0。同时基于抗震设计的基本要求：结构体系应具有必备的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。按照理想的屈服机制，框架梁应为框架结构的主要耗能构件，在地震作用下梁端首先屈服，消耗部分地震能量，并在梁的端部附近出现塑性铰区。抗震设

3、计中为了保证在地震作用下的实现设防要求：强柱弱梁，则梁端往往要比柱端先出现塑性铰，使梁端有一定的塑性转动能力及耗能能力。所以梁端塑性铰区必须具有较大的塑性转动能力（框架结构中连续梁构件塑性铰产生的顺序应是梁端支座出现塑性铰区→跨中截面出现塑性铰区，但都应对塑性铰的转动量作出限制），《抗规》中第6.3.3条文说明中给出解释：梁的变形能力主要取决于梁端的塑性转动量，而梁的塑性转动量与截面混凝土相对受压区高度有关。当相对受压区高度为0.25~0.35h0时，梁的位移延性系数可达到3~4。框架梁为保证在地震作用下满足延性的要求，其相对受压区高度要求更为严格：即一级不应小于0.5，二三级不应小于0.3

4、的规定。因此，限制梁端截面混凝土相对受压区高度在框架结构的抗震设计中具有相当重要的意义。