第三章第二节(新版)受弯构件正截面承载力计算讲述.ppt

适筋梁破坏 超筋梁破坏 少筋梁破坏 结论: (1) 适筋梁具有较好的变形能力，超筋梁和少筋梁的破坏具有突然性。 (2) 适筋破坏和超筋破坏之间存在一种“界限”破坏。其特征是钢筋屈服的同时，混凝土被压碎。 (3) 在适筋破坏和少筋破坏之间存在一种“界限”破坏。其特征是屈服弯矩和开裂弯矩相等。 (4) 超筋梁与少筋梁的破坏均为突发性的脆性破坏。 （5）结构设计中，不容许出现超筋梁与少筋梁。 基本构件研究的规律 试验研究 破坏规律 计算假定 基本公式 适用条件 构造要求 第二节 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态 * 第三章 受弯构件正截面承载力计算 目录 受弯构件的截面形式和构造 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态 正截面受弯承载力计算方法 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 T形截面受弯构件正截面承载力计算 基本构件研究的规律 试验研究 破坏规律 计算假定 基本公式 适用条件 构造要求 第二节 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态 1.梁的布置及特点　 　　通常采用两点对称集中加荷，加载点位于梁跨度的1/3处，如下图所示。这样，在两个对称集中荷载间的区段(称“纯弯段”)上，不仅可以基本上排除剪力的影响(忽略自重)，同时也有利于在这一较长的区段上(L／3)布置仪表，以观察粱受荷后变形和裂缝出现与开展的情况。在“纯弯段”内，沿梁高两侧布置多排测点，用仪表量测梁的纵向变形。 目的——观察受力阶段，分析截面正应力分布，破坏形态；找到工程上可接受的破坏模式。 　　 2.1、试验研究 纯弯段 剪弯段a 剪弯段a 跨度 测试元件的布置图 M V 简支梁三等分加载示意图 2.适筋梁的破坏全过程 在试验过程中，荷载逐级增加，由零开始直至梁正截面受弯破坏。整个过程可以分为如下三个阶段： P P 垂直裂缝 　混凝土开裂前--第一阶段； 　钢筋屈服前--第二阶段； 　梁破坏（混凝土压碎）前--第三阶段。 1、适筋梁正截面受弯破坏的三个阶段 (a)受弯适筋梁 挠度——荷载的关系 0.4 0.6 0.8 1.0 Ⅰ a Ⅱ a Ⅲ a Ⅰ Ⅱ Ⅲ M cr M y M u 0 f M M w Ⅰ阶段: M较小，无裂缝，f 与M成正比,为直线，但M＞Mcr时,砼开裂，梁的挠度加大，形成折点1。 Ⅰa ：Ⅰ阶段末期 Ⅲ阶段: 钢筋屈服，钢筋应变急剧加大，f 急剧增加，当M达Mu时，上部砼被压碎，梁破坏。 Ⅲ a： Ⅲ阶段末期 Ⅱ阶段: 带裂缝工作，正常使用情况，当M ≥ My, σs= fy, f 剧增，形成折点2。 Ⅱa：Ⅱ阶段末期 折点1 折点2 （b）受弯适筋梁 钢筋——荷载的关系 0.4 0.6 0.8 1.0 Ⅰ a Ⅱ a Ⅲ a Ⅰ Ⅱ Ⅲ M cr M y M u 0 e s M / M u e y 钢筋屈服应变 0.4 0.6 0.8 1.0 M cr M y M u 0 f M / M u f cr f y f u （c）受弯适筋梁 弯矩——曲率的关系 （d）受弯适筋梁 荷载——受压区高度的关系 0.4 0.6 0.8 1.0 M cr M y M u 0 M / M u 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 x i = x i / h 0 0.4 0.6 0.8 1.0 Ⅰ a Ⅱ a Ⅲ a Ⅰ Ⅱ Ⅲ M cr M y M u 0 f M/ M u h as b As h 0 xi 相对界线区高度 x 受压区高度 受压区高度 h 0 i （e）受弯适筋梁截面上的应力应变分布（图3—11） M cr =e tu Ia M3 M u M1 σs＜fsk ＜e tu Ⅰ 应力 应变 σt＜ftk σc＜fck σc＜fck σt=ftk σs＜fsk M2 Ⅱ e s σs＜fsk σc＜fck ＞ e y e cu Ⅲa σs=fsk σc=fck ＞ e y Ⅲ σs=fsk σc＜fck Ⅱa e y M y σs=fsk σc＜fck 第Ⅰ阶段特点：a. 混凝土未开裂；b. 受压区应力图形为直线，受拉区前期为直线，后期为曲线；c. 弯距－曲率呈直线关系。 第Ⅱ阶段特点： a. 裂缝截面处，受拉区大部分砼退出工作，拉力主要由钢筋承担，单钢筋未屈服； b. 受压区砼已有塑性变形，但不充分； c. 弯距－曲率关系为曲线，曲率与挠度增长加快。 第Ⅲ阶段特点： a. 纵向受拉钢筋屈服，拉力保持为常值； b. 裂缝截面处，受拉区大部分混凝土已退出工作，受压区砼压应力曲线图形比较丰满，有上升段，也有下降段； c. 压区边缘砼压应变达到其极限压应变εcu，混凝土被压碎，截面破坏； d. 弯距－曲率关系