钢筋混凝土结构原理5 受弯构件斜截面.ppt

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1、第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算§5.1无腹筋梁斜截面受剪性能§5.2有腹筋梁斜截面受剪性能§5.3建筑工程中受弯构件斜截面设计方法§5.4公路桥涵工程中受弯构件斜截面设计方法§5.1腹筋梁斜截面受剪性能第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算5.1.1受弯构件斜截面受力与破坏分析1斜截面开裂前的受力分析主应力轨迹线)))>45°45°<45°剪弯型腹剪型tpcp11213a)b)d)c)1...按材力公式分析：主拉应力：主压应力：第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算当弯剪区的主

2、拉应力tp>ft时，即产生与主拉应力迹线大致垂直的斜裂缝，故其破坏面与梁轴斜交－称斜截面破坏。斜裂缝的类型腹剪斜裂缝：中间宽两头窄弯剪斜裂缝：裂缝下宽上窄(b)弯剪斜裂缝(a)腹剪斜裂缝第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算2无腹筋梁的受力及破坏分析梁斜裂缝中受力状态图：现将梁沿斜裂缝AAB切开，取出斜裂缝顶点左边部分脱离体。AABDC(a)PPBBDCAACaVAVaVdTsDcVcMBMA梁中斜裂缝的受力变化第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算BBDCAACaVAVaVdTsDcVc

3、MBMA•开裂前，VA由全截面承受；开裂后，VA为残余的较小面积承受；同时VA和VC组成的力偶应由TS及D来平衡，残余面上既受剪又受压－剪压区，且、明显增大。•开裂前，BB'处钢筋应力由MB决定；开裂后，BB处钢筋应力由MA决定，MA>MB，所以，BB'处钢筋应力突增。•最终随着荷载加大，斜裂缝形成，梁的受力有如一拉杆拱的作用。应力状态变化分析：第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算破坏时的受力模型：带拉杆的梳形拱模型此模型把梁的下部看成是被斜裂缝和垂直裂缝分割成一个个具有自由端的梳状齿，梁的上部与

4、纵向受拉钢筋则形成带有拉杆的变截面两铰拱。齿的受力梳状齿的齿根与拱内圈相连，齿相当一悬臂梁，齿的受力情况如上图。梳状结构梳状齿的作用：⑴纵筋的拉力ZJ和Zk。两者数量不等，ZJ＜Zk；⑵纵筋的销栓力Vj和Vk，裂缝两边混凝土上下错动，纵筋受力引起；⑶裂缝间的骨料咬合力Sj和Sk，咬合力主要与轴力相平衡。第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算随着斜裂缝的逐渐加宽，咬合力下降，纵筋混凝土可能劈裂，销栓力会逐渐减弱，梳状齿作用减小，梁上荷载绝大部分由上部拱体承担，拱的受力如下图。拱体的受力有效拱体是上图中的阴影线

5、部分。5.1.3斜截面破坏的主要形态第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算aaPPaPPPP(a)(b)(c)(a)斜压破坏(b)剪压破坏(c)斜拉破坏第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算>3，一裂，即裂缝迅速向集中荷载作用点延伸，一般形成一条斜裂缝将弯剪段拉坏。承载力与开裂荷载接近。1<3，tpft开裂，其中某一条裂缝发展成为临界斜裂缝，最终剪压区减小，在，共同作用下，主压应力破坏。1，由腹剪斜裂缝形成多条斜裂缝将弯剪区段分为斜向短柱，最终短柱压坏。•斜拉破坏：•剪压破坏：•斜压破坏

6、：无腹筋梁的破坏形态：第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算承载能力：斜压>剪压>斜拉破坏性质：斜截面受剪均属于脆性破坏。除发生以上三种破坏形态外，还可能发生纵筋锚固破坏(粘结裂缝、撕裂裂缝)或局部受压破坏。斜截面破坏的F-f曲线本节思考题：试述剪跨比的概念及其对斜截面破坏的影响。梁上斜裂缝是怎样形成的？它发生在梁的什么区段内？斜裂缝有几种类型？有何特点？试述斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征。试述简支梁斜截面受剪机理的力学模型。影响斜截面受剪性能的主要因素有哪些。第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算

7、第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算5.1.2影响斜截面受力性能的主要因素1剪跨比广义剪跨比：计算剪跨比：•在一定范围内，剪跨比增加，抗剪承载力下降。随着剪跨比的增加，梁的破坏形态按斜压（<1）、剪压（1<<3）和斜拉（>3）的顺序演变，其受剪承载力则逐步减弱。当>3时，剪跨比的影响不明显。第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算对矩形截面梁，截面上的正应力和剪应力可表达为：1，2—与梁支座形式、计算截面位置等有关的系数；—广义剪跨比。由图可见，剪跨比与无腹筋梁的斜截面破坏形态有很

8、重要的关系。剪跨比与主应力迹线分布第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算2跨高比l0/h•跨高比l0/h增加，抗剪承载力下降。4混凝土强度等级3腹筋的数量•斜截面受剪承载力随配箍率增大而提高。梁斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度；梁斜拉破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度；剪压破坏时，混凝土强度的影响则居于上述两者之间。配箍率对梁受剪承载力的影响第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计