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1、主要內容:概述正截面受彎性能的試驗研究正截面受彎承載力分析單筋矩形截面受彎承載力計算雙筋矩形截面受彎承載力計算T型截面受彎承載力計算重點:正截面受彎性能的試驗研究正截面受彎承載力分析單筋矩形截面受彎承載力計算雙筋矩形截面受彎承載力計算第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件基本概念受彎構件主要是指彎矩和剪力共同作用的構件受彎構件由彎矩作用而發(fā)生的破壞稱正截面破壞,破壞截面與構件的縱軸線垂直受彎構件由彎矩和剪力共同作用而發(fā)生的破壞稱斜截面破壞,破壞截面與構件的縱軸線斜交結構中常用的梁、板是典型的受彎構件。梁板結構梁式橋基本概念結構中常用的梁、板
2、是典型的受彎構件。第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件一、受彎構件的正截面受力特性(一)配筋率對構件破壞特征的影響定義:縱向受拉鋼筋總截面面積與正截面的有效面積的比值,稱為縱向受拉鋼筋的配筋百分率,用,或簡稱配筋率,用百分數(shù)來表示。正截面受彎的三種破壞形態(tài)(1)少筋破壞形態(tài)()構件一裂就壞,無征兆,為“脆性破壞”。(混凝土的抗壓強度未得到發(fā)揮)(2)適筋破壞形態(tài)()受拉鋼筋先屈服,受壓區(qū)混凝土后壓壞,破壞前有明顯預兆——裂縫、變形急劇發(fā)展,為“延性破壞”。(鋼筋的抗拉強度和混凝土的抗壓強度都得到發(fā)揮)(3)超筋破壞形態(tài)()受壓區(qū)混凝土先壓
3、碎,鋼筋不屈服,破壞前沒有明顯預兆,為“脆性破壞”。(鋼筋的受拉強度沒有發(fā)揮)第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件一、受彎構件正截面的受力特性正截面受彎性能試驗示意在梁的純彎段內,沿梁高布置測點,量測梁截面不同高度處的縱向應變。采用預貼電阻應變片或其它方法量測縱向受拉鋼筋應變,從而得到荷載不斷增加時鋼筋的應力變化情況。在梁跨中的下部設置位移計,以量測梁跨中的撓度。應變測點百分表百分表位移計第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件(二)適筋受彎構件截面受力的三個階段一、受彎構件的正截面受力特性適筋梁正截面受力的三個階段彈性階段(Ⅰ階段)一、受彎構件的正截面受力特性第二節(jié)鋼筋混凝土
4、受彎構件適筋梁正截面受力的三個階段第Ⅰ階段的受力特點(1)混凝土沒有開裂;(2)受壓區(qū)混凝土的應力圖是直線,受拉區(qū)混凝土的應力圖在Ⅰ階段前期是直線,后期是曲線;(3)彎矩與截面曲率基本上是直線關系。第Ⅰ階段與設計計算的聯(lián)系Ⅰa階段:抗裂驗算,計算Mcr的依據(jù)一、受彎構件的正截面受力特性第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件適筋梁正截面受力的三個階段帶裂縫工作階段(Ⅱ階段)一、受彎構件的正截面受力特性第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件適筋梁正截面受力的三個階段第Ⅱ階段的受力特點§3.2受彎構件正截面的受彎性能(1)在裂縫截面處,受拉區(qū)大部分混凝土退出工作,拉力主要由縱向鋼筋承
5、擔,但鋼筋沒有屈服;(2)受壓區(qū)混凝土已有塑性變形,但不充分,壓應力圖形為只有上升段的曲線;(3)彎矩與截面曲率是曲線關系,截面曲率與撓度的增長加快了。第Ⅱ階段與設計計算的聯(lián)系第Ⅱ階段:裂縫寬度及變形驗算,計算裂縫,剛度的依據(jù)第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件適筋梁正截面受力的三個階段破壞階段(Ⅲ階段)§3.2受彎構件正截面的受彎性能第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件適筋梁正截面受力的三個階段第Ⅲ階段的受力特點§3.2受彎構件正截面的受彎性能(1)縱向受拉鋼筋屈服,拉力保持為常值;裂縫截面處,受拉區(qū)大部分混凝土已退出工作,受壓區(qū)混凝土壓應力曲線圖形比較豐滿,有上升段曲線
6、,也有下降段曲線;(2)彎矩還略有增加;(3)受壓區(qū)邊緣混凝土壓應變達到其極限壓應變實驗值時,混凝土被壓碎,截面破壞;(4)彎矩—曲率關系為接近水平的曲線。第Ⅲ階段與設計計算的聯(lián)系Ⅲa階段:正截面受彎承載力計算,計算Mu的依據(jù)第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件適筋梁正截面受彎三個受力階段的主要特點§3.2受彎構件正截面的受彎性能第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件1基本假定(3)混凝土的受壓應力-應變關系的表達式為:當(上升段)時當(水平段)時式中(4)鋼筋的應力-應變關系采用理想彈塑性應力-應變關系,鋼筋應力的絕對值不應大于其相應的強度設計值,受拉鋼筋的極限拉應變取0.
7、01。(1)截面平均應變符合平截面假定;(2)不考慮混凝土的抗拉強度;(后面采用T型截面的原因之一)單筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件單筋矩形截面受彎構件——截面受拉區(qū)配有縱向受力鋼筋2.1受壓區(qū)等效矩形應力圖形等效原則:1)混凝土壓應力的合力合力C大小相等;2)兩圖形中受壓區(qū)合力C的作用點不變.等效矩形應力圖單筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件2單筋矩形截面承載力計算2.2基本計算公式適用條件單筋矩形截面計算簡圖單筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算基本計算公式單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算
8、第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構件適用條件防止發(fā)生超筋破壞防止發(fā)生少筋破壞§3.4單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力