一 適筋梁受彎構(gòu)件正截面受力的三個階段 二 正截面受彎破壞的三種形態(tài)05課件講解

9.2受彎構(gòu)件正截面的受力全過程一、適筋梁受彎構(gòu)件正截面受力的三個階段二、正截面受彎破壞的三種形態(tài)

一、適筋梁受彎構(gòu)件正截面受力的三個階段圖1試驗(yàn)梁PL應(yīng)變測點(diǎn)百分表彎矩M圖剪力V圖P1、適筋梁正截面受彎性能試驗(yàn)示意

在梁的純彎段內(nèi)，沿梁高布置測點(diǎn)，量測梁截面不同高度處的縱向應(yīng)變。采用預(yù)貼電阻應(yīng)變片或其它方法量測縱向受拉鋼筋應(yīng)變，從而得到荷載不斷增加時鋼筋的應(yīng)力變化情況。在梁跨中的下部設(shè)置位移計，以量測梁跨中的撓度。2、梁的撓度、縱筋拉應(yīng)力、截面應(yīng)變試驗(yàn)曲線梁跨中撓度實(shí)測圖縱向鋼筋應(yīng)力

實(shí)測圖

縱向應(yīng)變沿梁截面高度分布實(shí)測圖圖2試驗(yàn)曲線圖3、適筋梁正截面受力的三個階段

第一階段

——混凝土截面開裂前階段

受力特點(diǎn)：

?混凝土沒有開裂；

?受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形是直線，受拉區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形在第一階段前期是直線，后期是曲線；

?彎矩與截面曲率基本上是直線關(guān)系。

?由圖2的梁跨中撓度實(shí)測圖可以看出兩個明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因此適筋梁正截面受彎的全過程可劃分為三個階段。第二階段

——從混凝土截面開裂至縱向受拉鋼筋屈服前的裂縫階段。受力特點(diǎn)：

?

在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分砼退出工作，拉力主要由縱向受拉鋼筋承擔(dān)，但鋼筋沒有屈服；

?受壓區(qū)混凝土已有塑性變形，但不充分，壓應(yīng)力圖形為只有上升段的曲線；

?彎矩與截面曲率是曲線關(guān)系，截面曲率與撓度的增長加快了。第三階段

——鋼筋開始屈服至截面破壞的破壞階段。受力特點(diǎn)：

?

在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分砼已退出工作，縱向受拉鋼筋屈服，拉力保持為常值，彎矩還略有增加；

?受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力曲線圖形比較豐滿，有上升段曲線，也有下降段曲線；

?受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變實(shí)驗(yàn)值εcu時，混凝土被壓碎，截面破壞；

?彎矩與截面曲率為接近水平的曲線。4、適筋梁正截面受力的應(yīng)力—應(yīng)變分析應(yīng)變圖應(yīng)力圖圖3MyfyAsIIaM

sAsII

sAsMIMufyAs=ZDxfIIIaMfyAsIII

sAs

y

cmax

tmaxMcrIaftkZ表1適筋梁正截面受彎三個受力階段的主要特點(diǎn)二、正截面受彎破壞的三種形態(tài)

由于縱向鋼筋的配筋率ρ不同，受彎構(gòu)件正截面受彎破壞形態(tài)有適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞三種形式，見圖4

。圖4梁的三種破壞形態(tài)(a)(b)(c)PPPPPPPP..PP...PP....1、少筋梁

一裂即斷,由砼的抗拉強(qiáng)度控制,承載力很低。

破壞很突然,屬脆性破壞。

砼的抗壓承載力未充分利用。

土木工程設(shè)計不允許，水利工程中出于經(jīng)濟(jì)的考慮，有時允許采用。

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min2、適筋梁

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b一開裂,砼應(yīng)力由裂縫截面處的鋼筋承擔(dān),荷載繼續(xù)增加,裂縫不斷加寬。受拉鋼筋屈服,壓區(qū)砼壓碎。破壞前裂縫、變形有明顯的發(fā)展,有破壞征兆,屬延性破壞。鋼材和砼材料充分發(fā)揮。設(shè)計允許。3.超筋梁：開裂,