受彎構(gòu)件受力性能

1、關(guān)于受彎構(gòu)件的受力性能第1頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四一、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2頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四受彎構(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3頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四混凝土受彎構(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4頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四受彎

2、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5頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四為了保證受彎構(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6頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四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

3、彎矩 M引起原因： 由彎矩剪力引起措施：計(jì)算配置縱筋措施： 計(jì)算箍筋、 構(gòu)造措施如何計(jì)算保證？一、受彎構(gòu)件概述第7頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四鋼筋混凝土受彎構(gòu)件組成鋼 筋混 凝 土抗拉、壓強(qiáng)度均較高在fy內(nèi)呈彈性抗壓強(qiáng)度較高，抗拉強(qiáng)度很低，呈彈塑性性能不同，如何 合理進(jìn)行互補(bǔ)？一、受彎構(gòu)件概述第8頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四力學(xué)梁受力特點(diǎn)前 提特 點(diǎn)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9頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四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

4、如何？其可能破壞的形式如何？一、受彎構(gòu)件概述第10頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四支承約束：配筋適中的理想簡支梁荷載作用：兩點(diǎn)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(yàn)梁第11頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四 h0 h asAs baa 剪彎區(qū) 純彎段 剪彎區(qū) 位移計(jì)位移計(jì)位移計(jì) P 應(yīng)變測點(diǎn) 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12頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四 實(shí)測：梁的撓度、混凝土及鋼筋的縱向應(yīng)變等， 繪制M/Mu

5、f 曲線 aa a 0 10 20 30 40 50 60 70 80 f （mm） M/Mu 100 80 60 40 20 轉(zhuǎn)折點(diǎn)2 轉(zhuǎn)折點(diǎn)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(diǎn)曲線有兩個明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)，梁受力和變形可分為三個階段第13頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四 第階段（彈性工作階段）加載開裂 對應(yīng)開裂彎矩cr 第階段（帶裂縫工作階段）開裂屈服對應(yīng)屈服彎矩My 第階段 （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14頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四1

6、.鋼筋混凝土梁正截面工作的三個階段a狀態(tài)：計(jì)算Mu的依據(jù)a狀態(tài)：計(jì)算Mcr的依據(jù)階段：計(jì)算裂縫、剛度的依據(jù)應(yīng)力狀態(tài)與計(jì)算關(guān)系二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第15頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四鋼筋混凝土梁受力特點(diǎn)（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)力第階段：s 小而慢， a有突變第階段： s 增長快， a達(dá)fy第階段： s=fy，產(chǎn)生流幅至混凝土壓碎（3）撓度與M不成正比第階段：f 增長慢第階段：f 增長快第階段：f 劇增至構(gòu)件破壞二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第16頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四2.受彎構(gòu)件正截面破壞形態(tài)二、

7、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17頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四破壞形態(tài)影響因素配筋率鋼筋強(qiáng)度等級混凝土強(qiáng)度等級二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第18頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四配筋率- 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19頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四2）破壞性質(zhì)：塑性破壞。 3）承載能力：取決于配筋率、鋼筋的強(qiáng)度等級和混凝土的強(qiáng)度等級。 1）破壞特征：受拉區(qū)鋼筋先達(dá)到屈服，后壓區(qū)混凝土被壓碎而破 壞。（1）適筋梁破

8、壞塑性破壞 二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第20頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四適筋梁第21頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四（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(dá)到屈服強(qiáng)度。 2）破壞性質(zhì)：裂縫比較密，寬度較細(xì)，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(qiáng)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-max第22頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四超筋梁第23頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四（3）少

9、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(qiáng)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(qiáng)度。 少筋和適筋破壞的界限配筋率： min二、受彎構(gòu)件正截面的受力性能第24頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四少筋梁第25頁，共28頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)3分，星期四受彎構(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： max適筋梁： min max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 ：min破壞特征：開裂后鋼筋迅速屈服，混 凝土受壓失