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1、一、鋼筋混凝土塑性鉸介紹2受彎構(gòu)件中的受拉鉸4塑性鉸應(yīng)用與研究1塑性鉸概述3壓彎構(gòu)件中的受拉鉸鋼筋混凝土受彎、偏壓等構(gòu)件的全受力過(guò)程中鋼筋屈服后，在荷載無(wú)明顯增加的情況下，截面的變形可以急劇增大，稱出現(xiàn)了“塑性鉸”。概念提出一塑性鉸概述鋼筋混凝土塑性鉸分為受拉鉸和受壓鉸塑性鉸分類(lèi)一塑性鉸概述受壓鉸（混凝土鉸）---受壓砼發(fā)生塑性變形受拉鉸（鋼筋鉸）---受拉筋產(chǎn)生塑性變形二者耗能機(jī)理不同可以通過(guò)彎矩—塑性鉸轉(zhuǎn)角曲線看出。受拉鉸和受壓鉸的適用及注意塑性鉸分類(lèi)受壓鉸受拉鉸適用超筋梁受彎、小偏心受壓受彎、大偏心受壓
2、注意增加箍筋抗震中盡可能出現(xiàn)受拉鉸一塑性鉸概述受拉鉸形成與發(fā)展二受彎構(gòu)件的受拉鉸試驗(yàn)結(jié)果1受拉鉸形成與發(fā)展試驗(yàn)結(jié)果1表明：1)一個(gè)小區(qū)段內(nèi)鋼筋達(dá)到流限，才能形成塑性鉸并反應(yīng)到M-θ圖中，即受壓砼和受拉筋的塑性變形分布在一個(gè)區(qū)域內(nèi)；2)受壓塑性區(qū)長(zhǎng)度較短，受拉塑性區(qū)較長(zhǎng)；3)光圓筋裂縫較少而集中，螺紋筋裂縫多而均勻；4)整個(gè)塑性區(qū)長(zhǎng)度螺紋鋼筋比光圓鋼筋配筋的構(gòu)件長(zhǎng)。二受彎構(gòu)件的受拉鉸受拉鉸形成與發(fā)展實(shí)際上鋼筋會(huì)在一定長(zhǎng)度上屈服，受壓區(qū)砼的塑性變形也在一定區(qū)域內(nèi)發(fā)展，而且混凝土和鋼筋間的粘結(jié)作用也可能發(fā)生局部破壞
3、。這些非彈性變形的集中發(fā)展，使結(jié)構(gòu)的撓度和轉(zhuǎn)角迅速增大。二受彎構(gòu)件的受拉鉸受拉鉸形成與發(fā)展非彈性變形集中產(chǎn)生的區(qū)域理想化為集中于一個(gè)截面上的塑性鉸，該區(qū)段的長(zhǎng)度稱為塑性鉸長(zhǎng)度lp。塑性鉸形成于截面應(yīng)力狀態(tài)的第Ⅱa階段，轉(zhuǎn)動(dòng)終止于第IIIa階段，所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角稱為塑性鉸的轉(zhuǎn)角?p。二受彎構(gòu)件的受拉鉸受拉鉸形成與發(fā)展二受彎構(gòu)件的受拉鉸試驗(yàn)結(jié)果2受拉鉸形成與發(fā)展試驗(yàn)結(jié)果2表明：鋼筋屈服以前，梁任一截面曲率撓度都是“彈性”，塑性鉸形成之后，梁所增加變形幾乎全部來(lái)自塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)，變形是塑性的。二受彎構(gòu)件的受拉鉸受彎構(gòu)件受拉
4、塑性鉸區(qū)長(zhǎng)度塑性鉸的兩個(gè)主要參數(shù)：曲率ψ、塑性鉸區(qū)長(zhǎng)度lp二受彎構(gòu)件的受拉鉸受彎構(gòu)件受拉塑性鉸區(qū)長(zhǎng)度二受彎構(gòu)件的受拉鉸問(wèn)題：怎樣求塑性鉸區(qū)計(jì)算長(zhǎng)度？受彎構(gòu)件受拉塑性鉸區(qū)長(zhǎng)度二受彎構(gòu)件的受拉鉸簡(jiǎn)化模型1塑性鉸計(jì)算長(zhǎng)度受彎構(gòu)件受拉塑性鉸區(qū)長(zhǎng)度二受彎構(gòu)件的受拉鉸簡(jiǎn)化模型2塑性鉸區(qū)計(jì)算長(zhǎng)度受彎構(gòu)件受拉塑性鉸區(qū)長(zhǎng)度二受彎構(gòu)件的受拉鉸塑性鉸區(qū)計(jì)算長(zhǎng)度作者lp備注A.L.Barker胡德炘（xin）a-構(gòu)件彎曲段長(zhǎng)度阪靜雄fy、fc—鋼筋的屈服強(qiáng)度和混凝土的軸心受壓強(qiáng)度—截面配筋率塑性鉸區(qū)計(jì)算長(zhǎng)度二受彎構(gòu)件的受拉鉸試驗(yàn)結(jié)果
5、塑性鉸區(qū)計(jì)算長(zhǎng)度試驗(yàn)結(jié)果分析：1)彎剪裂縫的影響（圖a）2)跨中最大曲率擴(kuò)展到lp0(圖b)3)從lp0到lp的區(qū)間是從最大曲率過(guò)渡到屈服曲率的區(qū)段(圖b)二受彎構(gòu)件的受拉鉸受彎構(gòu)件受拉塑性鉸區(qū)長(zhǎng)度二受彎構(gòu)件的受拉鉸lp0試驗(yàn)分析lp0值試件V-1（光圓）V-2（螺紋）VI-1（光圓）VI-1（螺紋）0.2280.1860.3660.3560.7h01.03h00.6h00.96h0表中fb為混凝土彎曲時(shí)的抗壓強(qiáng)度壓彎構(gòu)件受拉鉸形成和發(fā)展三壓彎構(gòu)件中的受拉鉸問(wèn)題的復(fù)雜性1）軸向力的存在2）斜向受力荷載角問(wèn)題3
6、）偏壓構(gòu)件接近等彎區(qū)解決：開(kāi)槽鋼筋貼應(yīng)變片壓彎構(gòu)件受拉鉸形成和發(fā)展三壓彎構(gòu)件中的受拉鉸主軸向受力壓彎構(gòu)件試驗(yàn)結(jié)果壓彎構(gòu)件受拉鉸形成和發(fā)展三壓彎構(gòu)件中的受拉鉸試驗(yàn)結(jié)果表明：1）軸向力使受壓塑性區(qū)增大，受拉塑性區(qū)減少；2）壓彎構(gòu)件中，當(dāng)某一截面的鋼筋達(dá)到屈服后，屈服區(qū)砼應(yīng)變集中，隨著鋼筋屈服區(qū)增大，屈服滲透發(fā)展而形成塑性鉸；3）鋼筋屈服只在一個(gè)較短區(qū)域內(nèi)集中。試件編號(hào)截面尺寸b×h(cm)軸壓比N/N0荷載角α破壞荷載（kN）受拉塑性鉸區(qū)長(zhǎng)度lp(cm)按式（2.3）或（2.4）計(jì)算lp(cm)lp0PA-16-
7、L116.6×15.90.0504521.622.21.02h0PA-16-L216.0×16.30.205619.420.11.36h0斜向受力壓彎構(gòu)件三壓彎構(gòu)件中的受拉鉸試件編號(hào)截面尺寸b×h(cm)軸壓比N/N0荷載角α破壞荷載（kN）受拉塑性鉸區(qū)長(zhǎng)度lp(cm)按式（2.3）或（2.4）計(jì)算lp(cm)lp0PAS-18-L118.4×18.50.0545°7435.833.70.93h0PAS-18-L218.2×18.00.1845°83.430.730.60.82h0PAS-18-L318.3×
8、18.20.0530°7333.331.91.17h0PAS-18-L418.3×18.70.1830°81.530.731.30.54h0結(jié)論：1）隨著軸壓比增加lp減小2）隨著荷載角α增加（0~45o），lp增加壓彎構(gòu)件受拉鉸形成和發(fā)展三壓彎構(gòu)件中的受拉鉸斜向受力壓彎構(gòu)件試驗(yàn)結(jié)果結(jié)論：1）隨著軸壓比增加lp減小2）隨著荷載角α增加（0~45o），lp增加壓彎構(gòu)件受拉鉸形成和發(fā)展三壓彎構(gòu)件中的受拉
