高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)1222剛度和變形ppt課件

1、 一鋼筋混凝土梁的純彎段，在彎矩作用下出現(xiàn)裂痕，一鋼筋混凝土梁的純彎段，在彎矩作用下出現(xiàn)裂痕，進(jìn)入裂痕穩(wěn)定開展階段后，裂痕的間距大致均勻。各截進(jìn)入裂痕穩(wěn)定開展階段后，裂痕的間距大致均勻。各截面的實(shí)踐應(yīng)力分布不再符合平截面假定，中和軸的位置面的實(shí)踐應(yīng)力分布不再符合平截面假定，中和軸的位置受裂痕的影響成為波浪形圖受裂痕的影響成為波浪形圖a),裂痕截面處的壓區(qū)裂痕截面處的壓區(qū)高度高度Xcr為最小值。各截面的頂面混凝土壓應(yīng)變和受拉為最小值。各截面的頂面混凝土壓應(yīng)變和受拉鋼筋應(yīng)變也因此成波浪形變化鋼筋應(yīng)變也因此成波浪形變化(圖圖b),平均應(yīng)力為平均應(yīng)力為c和和，s最大應(yīng)變最大應(yīng)變cs和和也出如今裂痕截面

2、上。也出如今裂痕截面上。12.2.2 12.2.2 剛度解析法剛度解析法c(a)裂痕和中和軸 c平均應(yīng)變 b應(yīng)變的縱向分 (d)裂痕截面的應(yīng)力d 構(gòu)件的截面平均剛度的計(jì)算式建立步驟如下： 1、幾何變形條件實(shí)驗(yàn)證明，截面的平均應(yīng)變?nèi)苑暇€性分布圖c)，中和軸距截面頂面 ，截面的平均曲率用式12-1計(jì)算。其中，頂面混凝土壓應(yīng)變的變化幅度較小，近似取 ；鋼筋的平均拉應(yīng)變那么取x=s= 式中，式中，裂痕間受拉鋼筋應(yīng)變的不均勻系數(shù)同裂痕間受拉鋼筋應(yīng)變的不均勻系數(shù)同式式11-24b)11-24b)。 2 2、物理、物理( (本構(gòu)本構(gòu)) )關(guān)系關(guān)系在梁的運(yùn)用階段，裂痕截面的在梁的運(yùn)用階段，裂痕截面的應(yīng)力分布

3、如圖應(yīng)力分布如圖d d, ,頂面混凝土的壓應(yīng)力和受拉鋼筋應(yīng)力頂面混凝土的壓應(yīng)力和受拉鋼筋應(yīng)力按式按式7-37-3和和7-27-2計(jì)算：計(jì)算：(a)ssssccEEEE00=或或ssscEE0c= 3 3、力學(xué)平衡方程、力學(xué)平衡方程忽略截面上拉區(qū)混凝土忽略截面上拉區(qū)混凝土的應(yīng)力，建立裂痕截面的兩個(gè)平衡方程：的應(yīng)力，建立裂痕截面的兩個(gè)平衡方程：0s0MMhAhbxscrc=00cMhAMbhxsscr=或或(b)(c)式中，式中，為壓區(qū)應(yīng)力圖形完好系數(shù)；為壓區(qū)應(yīng)力圖形完好系數(shù)；為裂痕截面上為裂痕截面上的力臂系數(shù)。的力臂系數(shù)。 將式將式b b和和c c相繼代入式相繼代入式12-112-1，作變換得：

4、，作變換得：)(M102020020hxnhAEMbhExMhAEcrsscrss+=+=(12-14a)故截面平均剛度割線值為：故截面平均剛度割線值為：)(1020hxnhAEMBcrss+=(12-14b) 式中，Es，As，h0以及n=Es/E0和=As/bh0等為確定值；其他的系數(shù)，和xcr/h0等的數(shù)值均隨彎矩而變化，須另行賦值；受拉鋼筋應(yīng)變的不均勻系統(tǒng)的計(jì)算式見式11-24b。 裂痕截面的力臂系數(shù)，由于構(gòu)件運(yùn)用階段的彎矩程度變化不大M/Mu=0.50.7，裂痕開展相對穩(wěn)定，其值約為=0.830.93，配筋率高著其值偏低，計(jì)算時(shí)近似地取其平均值為 =0.87 12-15 式中(12-

5、14)中其它系數(shù)不單獨(dú)出現(xiàn)，將xcr/h0統(tǒng)稱為混凝土受壓邊緣的平均應(yīng)變綜合系數(shù)，其值隨彎矩的增大而減小，在運(yùn)用階段M/Mu=0.50.7內(nèi)根本穩(wěn)定，彎矩值對其影響不大，而主要取決于配筋率。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖e得矩形截面梁的回歸分析式：62 . 0)(0nhxncr+=12-16 對于雙筋梁和T形、工形截面構(gòu)件，式12-16的右側(cè)改為0.2+6n/(1+3.5f)。f受壓鋼筋或受壓翼緣bfhf與腹板有效面積的比值,前者取0sA) 1-(bhnf=后者為后者為f=f=bf-bbf-b/bh0/bh0。將式將式12-1512-15和式和式12-1612-16代入式代入式12-14b12-14b, ,即為構(gòu)件即為構(gòu)件截面平均剛度的最終計(jì)算公式：截面平均剛度的最終計(jì)算公式：62 . 015. 120nhAEBss+=12-17 假設(shè)取假設(shè)取M=McrM=Mcr時(shí)時(shí)=0=0式式11-24a11-24a，得剛度最大，