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《鋼筋混凝土結構設計第8章 受扭構件扭曲截面受力性能與設計課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第8章受扭構件扭曲截面受力性能與設計本章主要內容受扭構件的受扭承載力計算?壓彎剪扭的復合受扭性能?受扭構件的力學模型?平衡扭矩協調扭矩8.1一般說明結構工程中扭轉的分類平衡扭矩(equilibriumtorsion)協調扭矩(compatibilitytorsion)T=HeHeH平衡扭矩協調扭矩此梁受扭試驗研究分析→建立受扭計算模型開裂扭矩的計算純扭構件的受扭承載力8.2純扭構件的受力性能和扭曲截面承載力計算素混凝土純扭構件的受扭性能8.2.1試驗研究分析τσTT45oABCDABCD截面上的應力分布三面開裂，一面受壓的空間扭曲破壞面截面上的應力分布空間扭曲破壞面鋼筋混凝土
2、純扭構件的受扭性能受扭鋼筋受扭縱筋受扭箍筋破壞形態(tài)少筋受扭破壞當鋼箍與縱筋配置過少，或箍筋間距過大，其破壞與素混凝土構件破壞相似，呈脆性破壞，稱為少筋受扭破壞。適筋受扭破壞當箍筋與縱筋適當時，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鋼箍和縱筋中一種配置合適，另一種配置過多，稱為部分超筋受扭破壞。完全超筋受扭破壞當兩種鋼筋均過量時，混凝土被壓碎，為脆性破壞，稱為超筋受扭破壞。8.2.1試驗研究分析鋼筋混凝土純扭構件的受扭性能適筋受扭的破壞過程的特點裂縫轉角不等于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到屈服鋼筋混凝土受扭構件的裂縫8.2.1試驗研究分析hb矩形截面純扭構件開裂扭矩的計算開裂時混凝土的拉應變很小，因此，鋼筋的應力也很小，對提高開裂荷載作用不大，在進行開裂扭矩計算時可忽略鋼筋的影響。開裂前截面剪應力的分布45o45o45oh-bbb/2b/2截面剪應力分布簡化模式8.2.2純扭構件的開裂扭矩矩形截面純扭構件開裂扭矩Tcr的計算8.2.2純扭構件的開裂扭矩h-bbb/2b/2矩形截面純扭構件《規(guī)范》中開裂扭矩Tcr的取值其中系數0.7綜合反映了混凝土塑性發(fā)揮的程度和雙軸應力下混凝土強度降低的影響。修正系數取值的幾個原因混凝土并非理想
4、塑性；在拉壓復合應力作用下，混凝土的抗拉強度低于單向受拉時的抗拉強度；對于素混凝土，取值0.87~0.97；對于鋼筋混凝土，取值0.86~1.06。8.2.2純扭構件的開裂扭矩hbh’fb’fhbh’fb’fhfT形和I形截面純扭構件為簡化計算，可將T形和I形截面分成若干個矩形截面整截面的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的計算方法8.2.2純扭構件的開裂扭矩純扭構件力學模型的發(fā)展1929年，德國人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算方法。1958年，前蘇聯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心構件與空心構件極限扭矩基本相同，因而可簡化為箱形截面?？臻g桁架模型認為混凝土沿450的斜桿，變角空間桁架模型認為此角是變化的。變角空間桁架模型ＦＴssbcorhcor8.2.3純扭構件的受扭承載力hcorVhChChVhVbCb變角
6、空間桁架模型8.2.3純扭構件的受扭承載力截面核心區(qū)部分的周長受扭縱筋與受扭箍筋的配筋強度比構件受扭承載力核心區(qū)的面積矩形截面純扭構件的受扭承載力變角空間桁架模型與試驗結果存在差異;《混凝土規(guī)范》參考了桁架模型，并認為受扭承載力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純扭構件的受扭承載力矩形截面純扭構件的受扭承載力8.2.3純扭構件的受扭承載力系數可由試驗實測數據確定;考慮到設計應用上的方便《規(guī)范》采用一根略為偏低的直線表達式。0.51.01.52.02.53.00.51.01.52.02.50設計時取較為合理。矩形截面純扭構件的受扭承載力8.2.3
7、純扭構件的受扭承載力承載力設計表達式：為保證受扭縱筋與箍筋都能達到屈服，《混凝土規(guī)范》規(guī)定T形和I形截面純扭構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。工程中純扭構件很少，大多為復合受扭壓、彎、剪、扭之間相互影響的性質稱為相關性《規(guī)范》采用部分相關、部分疊加的計算方法壓彎剪扭的相關性復合受扭的受力性能復合受扭的計算方法8.3復合受扭構件承載力計算剪扭承載力相關關系8.3.1剪扭構件承載力計算0.20.40.60.81.000.20.40.60.81.0剪力的存在使混凝土的抗
