受彎構(gòu)件的受力性能

關(guān)于受彎構(gòu)件的受力性能第一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日一、受彎構(gòu)件概述什么是受彎構(gòu)件？常見受彎構(gòu)件有哪些？第二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日受彎構(gòu)件：pplllMplVp同時受到彎矩M和剪力V共同作用。一、受彎構(gòu)件概述第三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日

混凝土受彎構(gòu)件在土木工程中應(yīng)用極為廣泛，如建筑結(jié)構(gòu)中常用的混凝土梁板和樓梯、廠房屋面板和屋面梁，以及懸臂式擋土墻的立板和底板等。(a)裝配式混凝土樓蓋；(b)現(xiàn)澆混凝土樓蓋；(c)混凝土擋土墻一、受彎構(gòu)件概述第四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日受彎構(gòu)件是承受彎矩和剪力作用的構(gòu)件。受彎構(gòu)件的破壞有兩種可能：是由彎矩和剪力共同作用而引起的破壞，破壞截面是傾斜的，稱為斜截面破壞。由彎矩作用引起的破壞，破壞截面與構(gòu)件的縱軸線垂直，稱為正截面破壞。

前

言一、受彎構(gòu)件概述第五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日為了保證受彎構(gòu)件不發(fā)生正截面破壞，構(gòu)件必須要有足夠的截面尺寸，及配置一定數(shù)量的縱向受力鋼筋；為了保證受彎構(gòu)件不發(fā)生斜截面破壞，構(gòu)件必須有足夠的截面尺寸，及配置一定數(shù)量的箍筋和彎起鋼筋。

前

言一、受彎構(gòu)件概述第六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日鋼筋混凝土梁的破壞形式正截面受彎破壞斜截面受剪（彎）破壞

原因：由彎矩M引起原因：由彎矩剪力引起措施：計算配置縱筋措施：計算箍筋、構(gòu)造措施如何計算保證？一、受彎構(gòu)件概述第七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日鋼筋混凝土受彎構(gòu)件組成鋼筋混凝土抗拉、壓強度均較高在fy內(nèi)呈彈性抗壓強度較高，抗拉強度很低，呈彈塑性性能不同，如何合理進行互補？一、受彎構(gòu)件概述第八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日力學(xué)梁受力特點前提特點變形、應(yīng)力與M呈正比鋼筋混凝土梁受力如何？勻質(zhì)彈性材料一、受彎構(gòu)件概述第九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日問題的引入鋼筋混凝土梁如何保證在彎矩作用下其正截面承載力？其受力性能如何？其可能破壞的形式如何？一、受彎構(gòu)件概述第十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日支承約束：配筋適中的理想簡支梁荷載作用：兩點對稱逐級加荷（忽略自重）受力區(qū)段：“純彎段”鋼筋混凝土梁正截面工作的三個階段二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能試驗梁第十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日

h0hasAsbaa

剪彎區(qū)純彎段剪彎區(qū)位移計位移計位移計P應(yīng)變測點PM=PaV=P鋼筋混凝土梁正截面工作的三個階段二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日

實測：梁的撓度、混凝土及鋼筋的縱向應(yīng)變等，繪制M/Mu~f曲線ⅢaⅡa

ⅠaⅢⅡⅠ01020304050607080f（mm）

M/Mu

10080604020

轉(zhuǎn)折點2

轉(zhuǎn)折點11.鋼筋混凝土梁正截面工作的三個階段二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能

特點曲線有兩個明顯轉(zhuǎn)折點，梁受力和變形可分為三個階段第十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日

第Ⅰ階段（彈性工作階段）加載→開裂對應(yīng)開裂彎矩Ｍcr

第Ⅱ階段（帶裂縫工作階段）開裂→屈服對應(yīng)屈服彎矩My

第Ⅲ階段（破壞階段）屈服→壓碎對應(yīng)極限彎矩Mu

1.鋼筋混凝土梁正截面工作的三個階段二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日1.鋼筋混凝土梁正截面工作的三個階段Ⅲa狀態(tài)：計算Mu的依據(jù)Ⅰa狀態(tài)：計算Mcr的依據(jù)Ⅱ階段：計算裂縫、剛度的依據(jù)應(yīng)力狀態(tài)與計算關(guān)系二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日鋼筋混凝土梁受力特點（1）截面應(yīng)變?nèi)猿手本€分布，中和位置隨M增大而上升（2）鋼筋應(yīng)力第Ⅰ階段：σs小而慢，Ⅰa有突變第Ⅱ階段：σs增長快，Ⅱa達fy第Ⅲ階段：σs=fy，產(chǎn)生流幅至混凝土壓碎（3）撓度與M不成正比第Ⅰ階段：f增長慢第Ⅱ階段：f

增長快第Ⅲ階段：f

劇增至構(gòu)件破壞二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第十六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日2.受彎構(gòu)件正截面破壞形態(tài)二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能塑性破壞脆性破壞破壞性質(zhì)第十七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日破壞形態(tài)影響因素配筋率鋼筋強度等級混凝土強度等級二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第十八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日配筋率----截面寬度；----截面有效高度；----從受拉區(qū)邊緣至縱向受力鋼筋重心的距離。單筋矩形截面示意圖二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第十九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日2）破壞性質(zhì)：塑性破壞。

3）承載能力：取決于配筋率ρ、鋼筋的強度等級和混凝土的強度等級。

1）破壞特征：受拉區(qū)鋼筋先達到屈服，后壓區(qū)混凝土被壓碎而破壞。（1）適筋梁破壞——塑性破壞二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第二十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日適筋梁第二十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日（2）超筋梁破壞——脆性破壞1）破壞特征：破壞時壓區(qū)混凝土被壓碎，而拉區(qū)鋼筋應(yīng)力未達到屈服強度。2）破壞性質(zhì)：裂縫比較密，寬度較細，破壞前沒有明顯的破壞預(yù)兆，屬脆性破壞。3）承載能力：取決于混凝土的抗壓強度。二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能界限破壞---受拉鋼筋屈服和受壓區(qū)混凝土壓碎幾乎同時發(fā)生----ρmax第二十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日超筋梁第二十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日（3）少筋梁破壞——脆性破壞1）破壞特征：拉區(qū)混凝土一開裂，受拉鋼筋應(yīng)力到屈服強度，梁很快破壞。2）破壞性質(zhì)：梁破壞前出現(xiàn)一條集中裂縫，寬度較大，很突然，屬脆性破壞。

3）承載能力：取決于混凝土的抗拉強度。

少筋和適筋破壞的界限配筋率：ρmin二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第二十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日少筋梁第二十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期日受彎構(gòu)件正截面破壞形態(tài)破壞特征：受壓區(qū)混凝土被壓碎破壞時，鋼筋尚未屈服。破壞性質(zhì)：“脆性破壞”超筋梁：ρ＞ρmax適筋梁：ρmin≤ρ≤ρmax破壞特征：鋼筋先屈服，混凝土后壓碎破壞性質(zhì)：“延性破壞”少筋梁：ρ＜