受扭構(gòu)件承載力計(jì)算課件.ppt

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1、第七章受扭構(gòu)件承載力計(jì)算本章主要內(nèi)容與要求1、了解受扭構(gòu)件的分類(lèi)和受扭構(gòu)件開(kāi)裂，破壞機(jī)理；2、掌握受扭構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；3、了解公路橋涵工程與建筑工程關(guān)于受扭結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算的相同與不同之處；4、熟悉鋼筋混凝土受扭構(gòu)件的構(gòu)造要求。第七章受扭構(gòu)件承載力計(jì)算7.1概述7.2純扭構(gòu)件的破壞機(jī)理與形式7.3純扭構(gòu)件的承載力計(jì)算7.4剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算7.5彎扭構(gòu)件的承載力計(jì)算7.6彎剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算7.7受扭構(gòu)件配筋的構(gòu)造要求例題7.8公路橋涵混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范的計(jì)算方法7.1概述一、扭轉(zhuǎn)的類(lèi)型二、工程中的受扭構(gòu)件7.1概述一、扭轉(zhuǎn)的類(lèi)型扭矩大小直接由荷載靜力平衡求出，與構(gòu)件剛度

2、無(wú)關(guān)受扭是一種基本的受力形式，工程中鋼筋混凝土構(gòu)件的受扭有兩種類(lèi)型——平衡扭轉(zhuǎn)和約束扭轉(zhuǎn)◆平衡扭轉(zhuǎn)返回上級(jí)目錄對(duì)于平衡扭轉(zhuǎn)，受扭構(gòu)件必須提供足夠的抗扭承載力，否則不能與作用扭矩相平衡而引起破壞7.1概述一、扭轉(zhuǎn)的類(lèi)型◆約束扭轉(zhuǎn)※多發(fā)生在超靜定結(jié)構(gòu)中※產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)是因?yàn)橄噜彉?gòu)件的變形受到約束※扭矩的大小與構(gòu)件間的抗扭剛度比有關(guān)※扭矩的大小不是一個(gè)定值，計(jì)算時(shí)需要考慮內(nèi)力重分布的影響7.1概述一、扭轉(zhuǎn)的類(lèi)型返回上級(jí)目錄二、工程中的受扭構(gòu)件實(shí)際上，結(jié)構(gòu)中很少有扭矩單獨(dú)作用的情況，大多為彎矩、剪力和扭矩同時(shí)作用，有時(shí)還有軸向力同時(shí)作用。螺旋樓梯中扭矩也較大(a)(b)(c)(d)He

3、0MT=He0H邊框架主梁次梁7.1概述二、工程中的受扭構(gòu)件返回上級(jí)目錄7.1概述二、工程中的受扭構(gòu)件返回上級(jí)目錄公路橋梁的受扭7.2、純扭構(gòu)件的破壞機(jī)理與形式一、素混凝土純扭構(gòu)件的破壞機(jī)理二、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件（一）抗扭箍筋形式（二）破壞機(jī)理（三）破壞形態(tài)σptσpt7.2、純扭構(gòu)件的破壞機(jī)理與形式一.素混凝土純扭構(gòu)件7.2純扭構(gòu)件的破壞機(jī)理與形式一、素混凝土純扭構(gòu)件返回上級(jí)目錄受力狀態(tài)理想勻質(zhì)構(gòu)件的受扭裂縫從主拉應(yīng)力最大處開(kāi)始對(duì)勻質(zhì)材料，理想的受扭裂縫應(yīng)當(dāng)呈螺旋形。螺旋形裂縫σptσpt7.2、純扭構(gòu)件的破壞機(jī)理與形式一.素混凝土純扭構(gòu)件7.2純扭構(gòu)件的破壞機(jī)理與形式

4、一、素混凝土純扭構(gòu)件返回上級(jí)目錄破壞形式T破壞面呈一空間扭曲曲面受壓區(qū)螺旋形裂縫受壓邊工程中由于受力不完全對(duì)稱(chēng)，構(gòu)件會(huì)突然破壞，形成由歪斜裂縫形成的空間扭曲破壞面，三面開(kāi)裂一面受壓,如圖。主拉應(yīng)力主拉應(yīng)力σptσpt7.2純扭構(gòu)件的破壞機(jī)理與形式一、素混凝土純扭構(gòu)件返回上級(jí)目錄素混凝土純扭構(gòu)件破壞形式雖然螺旋配筋抗扭最好，但工程中通常采用由箍筋與抗扭縱筋組成的鋼筋骨架來(lái)抵抗扭矩，不但施工方便，且沿構(gòu)件全長(zhǎng)可承受正負(fù)兩個(gè)方向的扭矩。（一）抗扭鋼筋的形式二、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件抗扭縱筋抗扭箍筋7.2純扭構(gòu)件的破壞機(jī)理與形式二、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件兩者不可缺一沿構(gòu)件截面的周邊均勻布

5、置返回上級(jí)目錄T(?T)T(?T)（二）鋼筋混凝土純扭構(gòu)件破壞機(jī)理T＜Tcr時(shí)，扭矩-扭率（T-θ）基本呈直線關(guān)系。鋼筋應(yīng)力很小T＝Tcr時(shí)，部分混凝土退出受拉工作，構(gòu)件的抗扭剛度明顯降低T-θ關(guān)系曲線上出現(xiàn)一水平段。Tcr＜T＜Tu時(shí)，對(duì)于適筋構(gòu)件，開(kāi)裂后不立即破壞，裂縫可以不斷增加，裂縫處鋼筋應(yīng)力增加。T-θ關(guān)系曲線沿斜線繼續(xù)上升。裂縫向構(gòu)件內(nèi)部和沿主壓應(yīng)力跡線發(fā)展延伸，在構(gòu)件表面裂縫呈螺旋狀，見(jiàn)圖(b)T＝Tu時(shí)，長(zhǎng)邊上出現(xiàn)臨界（斜）裂縫，向短邊延伸，與這條空間（斜）裂縫相交的箍筋和縱筋達(dá)到屈服，另一長(zhǎng)邊上的混凝土受壓破壞,T-θ關(guān)系曲線趨于水平隨著鋼筋用量的不同，

6、有不同的破壞形態(tài)7.2純扭構(gòu)件的破壞機(jī)理與形式二、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件返回上級(jí)目錄（三）RC純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)7.2純扭構(gòu)件的破壞機(jī)理與形式二、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件返回上級(jí)目錄少筋破壞：裂后鋼筋應(yīng)力激增，構(gòu)件破壞適筋破壞：裂后鋼筋應(yīng)力增加，繼續(xù)開(kāi)裂，鋼筋屈服，混凝土壓碎，構(gòu)件破壞超筋破壞：裂后鋼筋應(yīng)力增加，繼續(xù)開(kāi)裂，混凝土壓碎，構(gòu)件破壞，鋼筋未屈服部分超筋破壞：裂后鋼筋應(yīng)力增加，繼續(xù)開(kāi)裂，混凝土壓碎，構(gòu)件破壞，縱筋或箍筋未屈服設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)箍筋和縱筋配置合適箍筋和縱筋配置過(guò)少箍筋和縱筋配置過(guò)多箍筋或縱筋配置過(guò)多受拉脆性破壞，Tu取決于ft受壓脆性破壞，Tu取決于fc較小延性

7、破壞，不經(jīng)濟(jì)延性破壞，經(jīng)濟(jì)合理（三）RC純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)1）適筋破壞純扭構(gòu)件的破壞狀況箍筋和縱筋配置合適，破壞時(shí)與臨界斜裂面相交的鋼筋先屈服，后混凝土壓壞。具有延性破壞特征。破壞時(shí)的極限扭矩與配筋量有關(guān)。破壞時(shí)會(huì)有什么特點(diǎn)，屬于什么破壞7.2純扭構(gòu)件的破壞機(jī)理與形式二、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件返回上級(jí)目錄2）少筋破壞箍筋和縱筋配置過(guò)少鋼筋不足以承擔(dān)混凝土開(kāi)裂后釋放的拉應(yīng)力。一旦開(kāi)裂，鋼筋就會(huì)被拉斷，將導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)角迅速增大，構(gòu)件破壞。具有受拉脆性破壞特征。破壞荷載和開(kāi)裂荷載基本相等。受扭承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度。？7.2純扭構(gòu)件的