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《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第8章 受扭構(gòu)件扭曲截面受力性能與設(shè)計(jì)課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第8章受扭構(gòu)件扭曲截面受力性能與設(shè)計(jì)本章主要內(nèi)容受扭構(gòu)件的受扭承載力計(jì)算?壓彎剪扭的復(fù)合受扭性能?受扭構(gòu)件的力學(xué)模型?平衡扭矩協(xié)調(diào)扭矩8.1一般說(shuō)明結(jié)構(gòu)工程中扭轉(zhuǎn)的分類平衡扭矩(equilibriumtorsion)協(xié)調(diào)扭矩(compatibilitytorsion)T=HeHeH平衡扭矩協(xié)調(diào)扭矩此梁受扭試驗(yàn)研究分析→建立受扭計(jì)算模型開(kāi)裂扭矩的計(jì)算純扭構(gòu)件的受扭承載力8.2純扭構(gòu)件的受力性能和扭曲截面承載力計(jì)算素混凝土純扭構(gòu)件的受扭性能8.2.1試驗(yàn)研究分析τσTT45oABCDABCD截面上的應(yīng)力分布三面開(kāi)裂，一面受壓的空間扭曲破壞面截面上的應(yīng)力分布空間扭曲破壞面鋼筋混凝土
2、純扭構(gòu)件的受扭性能受扭鋼筋受扭縱筋受扭箍筋破壞形態(tài)少筋受扭破壞當(dāng)鋼箍與縱筋配置過(guò)少，或箍筋間距過(guò)大，其破壞與素混凝土構(gòu)件破壞相似，呈脆性破壞，稱為少筋受扭破壞。適筋受扭破壞當(dāng)箍筋與縱筋適當(dāng)時(shí)，發(fā)生適筋受扭破壞；縱筋，箍筋先屈服，后混凝土被壓碎。部分超筋受扭破壞當(dāng)鋼箍和縱筋中一種配置合適，另一種配置過(guò)多，稱為部分超筋受扭破壞。完全超筋受扭破壞當(dāng)兩種鋼筋均過(guò)量時(shí)，混凝土被壓碎，為脆性破壞，稱為超筋受扭破壞。8.2.1試驗(yàn)研究分析鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的受扭性能適筋受扭的破壞過(guò)程的特點(diǎn)裂縫轉(zhuǎn)角不等于45度受扭鋼筋均能屈服有臨界斜裂縫鋼筋先屈服，混凝土后壓壞屬于塑性破壞fyfyfyvfy
3、v臨界斜裂縫縱筋與箍筋均能夠達(dá)到屈服鋼筋混凝土受扭構(gòu)件的裂縫8.2.1試驗(yàn)研究分析hb矩形截面純扭構(gòu)件開(kāi)裂扭矩的計(jì)算開(kāi)裂時(shí)混凝土的拉應(yīng)變很小，因此，鋼筋的應(yīng)力也很小，對(duì)提高開(kāi)裂荷載作用不大，在進(jìn)行開(kāi)裂扭矩計(jì)算時(shí)可忽略鋼筋的影響。開(kāi)裂前截面剪應(yīng)力的分布45o45o45oh-bbb/2b/2截面剪應(yīng)力分布簡(jiǎn)化模式8.2.2純扭構(gòu)件的開(kāi)裂扭矩矩形截面純扭構(gòu)件開(kāi)裂扭矩Tcr的計(jì)算8.2.2純扭構(gòu)件的開(kāi)裂扭矩h-bbb/2b/2矩形截面純扭構(gòu)件《規(guī)范》中開(kāi)裂扭矩Tcr的取值其中系數(shù)0.7綜合反映了混凝土塑性發(fā)揮的程度和雙軸應(yīng)力下混凝土強(qiáng)度降低的影響。修正系數(shù)取值的幾個(gè)原因混凝土并非理想
4、塑性；在拉壓復(fù)合應(yīng)力作用下，混凝土的抗拉強(qiáng)度低于單向受拉時(shí)的抗拉強(qiáng)度；對(duì)于素混凝土，取值0.87~0.97；對(duì)于鋼筋混凝土，取值0.86~1.06。8.2.2純扭構(gòu)件的開(kāi)裂扭矩hbh’fb’fhbh’fb’fhfT形和I形截面純扭構(gòu)件為簡(jiǎn)化計(jì)算，可將T形和I形截面分成若干個(gè)矩形截面整截面的Wt為各分塊矩形Wt之和分塊原則是：首先滿足較寬矩形部分的完整性Wt的計(jì)算方法8.2.2純扭構(gòu)件的開(kāi)裂扭矩純扭構(gòu)件力學(xué)模型的發(fā)展1929年，德國(guó)人Rausch.E在其博士論文“DesignofReinforcedConcreteinTorsion”中首先提出了空間桁架模型。1945年，瑞典人
5、H.Nylander提出了視混凝土為理想塑性材料的塑性理論計(jì)算方法。1958年，前蘇聯(lián)人提出了扭面平衡法。1968年，Lampert,P.與Thurlimann,B.在論文“TorsionTestsonReinforcedConcreteBeams”中提出了變角空間桁架模型。8.2.3純扭構(gòu)件的受扭承載力空間桁架模型與變角空間桁架模型鋼筋混凝土實(shí)心構(gòu)件與空心構(gòu)件極限扭矩基本相同，因而可簡(jiǎn)化為箱形截面?？臻g桁架模型認(rèn)為混凝土沿450的斜桿，變角空間桁架模型認(rèn)為此角是變化的。變角空間桁架模型ＦＴssbcorhcor8.2.3純扭構(gòu)件的受扭承載力hcorVhChChVhVbCb變角
6、空間桁架模型8.2.3純扭構(gòu)件的受扭承載力截面核心區(qū)部分的周長(zhǎng)受扭縱筋與受扭箍筋的配筋強(qiáng)度比構(gòu)件受扭承載力核心區(qū)的面積矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力變角空間桁架模型與試驗(yàn)結(jié)果存在差異;《混凝土規(guī)范》參考了桁架模型，并認(rèn)為受扭承載力Tu由混凝土的抗扭作用Tc與抗扭鋼筋的作用Ts共同組成。8.2.3純扭構(gòu)件的受扭承載力矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力8.2.3純扭構(gòu)件的受扭承載力系數(shù)可由試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定;考慮到設(shè)計(jì)應(yīng)用上的方便《規(guī)范》采用一根略為偏低的直線表達(dá)式。0.51.01.52.02.53.00.51.01.52.02.50設(shè)計(jì)時(shí)取較為合理。矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力8.2.3
7、純扭構(gòu)件的受扭承載力承載力設(shè)計(jì)表達(dá)式：為保證受扭縱筋與箍筋都能達(dá)到屈服，《混凝土規(guī)范》規(guī)定T形和I形截面純扭構(gòu)件的扭矩分配總扭矩按照各單塊矩形截面受扭塑性抵抗矩的比例分配給各矩形塊。工程中純扭構(gòu)件很少，大多為復(fù)合受扭壓、彎、剪、扭之間相互影響的性質(zhì)稱為相關(guān)性《規(guī)范》采用部分相關(guān)、部分疊加的計(jì)算方法壓彎剪扭的相關(guān)性復(fù)合受扭的受力性能復(fù)合受扭的計(jì)算方法8.3復(fù)合受扭構(gòu)件承載力計(jì)算剪扭承載力相關(guān)關(guān)系8.3.1剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算0.20.40.60.81.000.20.40.60.81.0剪力的存在使混凝土的抗
