鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計算-受彎構(gòu)件的正截面承載力能力極限狀態(tài)

正截面試驗研究正截面試驗研究適筋受彎構(gòu)件受彎試驗及彎矩-變形曲線正截面受彎性能試驗示意圖正截面試驗研究第I階段——彈性工作階段。荷載很小時，混凝土的壓應(yīng)力及拉應(yīng)力都很小，應(yīng)力和應(yīng)變幾乎成直線關(guān)系。截面達(dá)到將裂未裂的極限狀態(tài)時，即第Ⅰ階段末，用Ⅰa表示。Ⅰa階段的應(yīng)力狀態(tài)是抗裂驗算的依據(jù)。適筋梁工作的三個階段正截面試驗研究第II階段——帶裂縫工作階段。鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度fy時，標(biāo)志截面進(jìn)入第Ⅱ階段末，以Ⅱa表示。第Ⅱ階段的應(yīng)力狀態(tài)是裂縫寬度和變形驗算的依據(jù)。適筋梁工作的三個階段正截面試驗研究第III階段——破壞階段：對適筋梁，鋼筋應(yīng)力屈服后保持屈服強(qiáng)度fy不變，但鋼筋應(yīng)變急劇增大，裂縫開展顯著，中和軸迅速上移，到本階段末（即Ⅲa階段），混凝土的壓應(yīng)力和壓應(yīng)變迅速增大，受壓邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，受壓區(qū)混凝土產(chǎn)生一些縱向裂縫，混凝土被壓碎，甚至崩脫，截面宣告破壞，此時截面所承擔(dān)的彎矩即為破壞彎矩Mu。Ⅲa階段的應(yīng)力狀態(tài)作為構(gòu)件承載力計算的依據(jù)。適筋梁工作的三個階段PP正截面試驗研究1.適筋梁破壞——塑性破壞破壞特征：受拉區(qū)鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎而破壞。01破壞性質(zhì)：梁破壞前產(chǎn)生較大的撓度和塑性變形，有明顯的破壞預(yù)兆，屬塑性破壞。02承載能力：取決于配筋率ρ、鋼筋的強(qiáng)度等級和混凝土的強(qiáng)度等級。03承載能力：取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度。03PP應(yīng)避免出現(xiàn)正截面試驗研究2.超筋梁破壞——脆性破壞ρ＞ρmax

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。01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。02PP正截面試驗研究3.少筋梁破壞——脆性破壞ρ＞ρmin

承載能力：取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度。03應(yīng)避免出現(xiàn)破壞特征：拉區(qū)混凝土一開裂，受拉鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，梁很快破壞。01破壞性質(zhì)：梁破壞前出現(xiàn)一條集中裂縫，寬度較大，但很突然，屬脆性破壞。02基本假定在前述試驗研究的基礎(chǔ)上正截面承載力計算圖式正截面承載力基本公式基本公式適用條件正截面承載力基本公式建立的方法正截面承載力基本公式建立的方法建立基本公式的方法材料力學(xué)計算基本公式：通過幾何條件、物理條件和平衡關(guān)系建立。為什么鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不能直接使用材料力學(xué)公式？鋼筋混凝土：非勻質(zhì)、非彈性和非連續(xù)的材料。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)怎樣建立基本公式？考慮鋼筋混凝土材料的性能特點(diǎn)，通過幾何條件、物理條件和平衡關(guān)系建立。半經(jīng)驗半理論公式∑MT=0Mu=Cz－C1z1由平衡關(guān)系：

∑X=0

T+C1=C∑MC=0Mu=fsAsz＋C1（z－z1）Ⅲa時的截面應(yīng)力圖

實(shí)際受力圖C1—混凝土拉力一般不計C—混凝土壓力正截面承載力基本公式建立的方法以Ⅲa階段作為承載力極限狀態(tài)的計算依據(jù)充滿未知數(shù)，要在試驗研究和分析的基礎(chǔ)上予以解決！正截面承載力基本公式建立的方法為什么要引入基本假定？理論上的精確性，工程應(yīng)用的近似性簡化計算公式，便于工程技術(shù)人員的應(yīng)用不影響工程應(yīng)用精度基本假定建立在試驗研究的基礎(chǔ)上。正截面承載力基本公式建立的方法

1.平截面假定什么是平截面假定？在各級荷載作用下，截面上的應(yīng)變保持為直線分布，即截面上的任意點(diǎn)的應(yīng)變與該點(diǎn)到中和軸的距離成正比。平截面假定的意義提供了變形協(xié)調(diào)的幾何關(guān)系加強(qiáng)計算方法的邏輯性和條理性計算公式具有更明確的物理意義由此假定