混凝土结构12-13第五章 斜截面受剪设计.pptVIP

* 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 受弯构件在荷载作用下，同时产生弯矩和剪力。 在弯矩区段，产生正截面受弯破坏， 而在剪力较大的区段，则会产生斜截面受剪破坏。 “强剪弱弯” 第五章 受弯构件斜截面承载力计算 5.1 斜裂缝的形成 Formation of Diagonal Cracks ③ ① ② ① ② 5.2 无腹筋梁的受剪性能 一、斜裂缝出现后梁中受力状态的变化 ★斜裂缝出现后，受剪面积的减小使受压区混凝土剪力增大(剪压区) 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 二、无腹筋梁的剪切破坏形态 Shear Failure Mode 对集中荷载简支梁 剪跨比 Shear span ratio h0 a 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 ◆（l 3） ■ 剪跨比l 较大，主压应力角度较小，拱作用较小。 ■ 剪力主要依靠拉应力（梁作用）传递到支座， ■ 一旦出现斜裂缝，就很快形成临界斜裂缝，承载力急剧下降，脆性性质显著。 ■ 破坏是由于混凝土（斜向）拉坏引起的，称为斜拉破坏。 ■ 斜拉传力机构，取决于混凝土的抗拉强度。 P f 斜拉破坏 diagonal tension failure 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 无腹筋斜拉破坏试验录像 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 ■ 最后，拱顶处混凝土在剪应力和压应力的共同作用下，达到混凝土的复合受力下的强度而破坏。 ■ 部分拱作用，部分斜拉传递，取决于混凝土的复合应力下（剪压）的强度。 P f ◆（1l 3） ■ 剪跨比较小，有一定拱作用 ■ 斜裂缝出现后，部分荷载通过拱作用传递到支座，承载力没有很快丧失，荷载可以继续增加，并出现其它斜裂缝。 剪压破坏 shear compression failure 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 无腹筋剪压破坏试验录像 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 ◆（l1） ■ 剪跨比很小，拱作用很大。荷载主要通过拱作用传递到支座。 ■ 主压应力的方向沿支座与荷载作用点的连线。 ■ 最后拱上混凝土在斜向压应力的作用下受压破坏。 ■ 斜压传力机构，取决于混凝土的抗压强度。 P f 斜压破坏 diagonal compression failure 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 无腹筋斜压破坏试验录像 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的 ◇斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性质最显著； ◇斜压破坏为受压脆性破坏； ◇剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏之间。 不同破坏形态的原因主要是由于传力路径的变化引起应力状态的不同而产生的。 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 三、影响受剪承载力的因素 ⑴ 剪跨比l ◆ 影响荷载传递机构，从而直接影响到梁中的应力状态 ◆ 剪跨比l 大，荷载主要依靠拉应力传递到支座 ◆ 剪跨比l 小，荷载主要依靠压应力传递到支座 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 ⑵ 混凝土强度 ◆ 剪切破坏是由于混凝土达到复合应力（剪压）状态下强度而发生的。所以混凝土强度对受剪承载力有很大的影响。 ◆ 现行《规范GBJ10-89》取无腹筋梁的受剪承载力Vu与fc成正比，这在普通强度等级情况下近似成立。 ◆ 试验表明，随着混凝土强度的提高，Vu与 ft 近似成正比。 ◆ 事实上，斜拉破坏取决于ft ，剪压破坏也基本取决于ft，只有在剪跨比很小时的斜压破坏取决于fc。 ◆ 而斜压破坏可认为是受剪承载力的上限。 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 ⑶纵筋配筋率——纵筋配筋率越大，受压区面积越大，受剪面积也越大，并使纵筋的销栓作用也增加。同时，增大纵筋面积还可限制斜裂缝的开展，增加斜裂缝间的骨料咬合力作用。 ⑷截面形状——T形截面有受压翼缘，增加了剪压区的面积，对斜拉破坏和剪压破坏的受剪承载力有提高（20%），但对斜压破坏的受剪承载力并没有提高。 ⑸尺寸效应——梁高度很大时，撕裂裂缝比较明显，销栓作用大大降低，斜裂缝宽度也较大，削弱了骨料咬合作用。试验表明，在保持参数fc、r、l 相同的情况下，截面尺寸增加4倍，受剪承载力降低25%~30%。对于高度较大的梁，配置梁腹纵筋，可控制斜裂缝的开展。配置腹筋后，尺寸效应的影响减小。 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 四、无腹筋梁受剪承载力的计算 bh为截面尺寸效应影响系数，当h800mm时，取bh =1.0，当h1500mm时，取bh =0.85 ； br 为计算截面位置纵向受拉钢筋配筋率影响系数，当r 1.5%时，取br =(0.7+20r)。 影响受剪承载力的因素很多，很难综合考虑，而且受剪破坏都是脆性的。 《规范》根据大量