高等钢筋混凝土结构塑性铰与内力重分布.pptVIP

高等钢筋混凝土结构塑性铰与内力重分布第1页，共32页，星期日，2025年，2月5日结构的弹性分析：假定应力应变关系是线性的，结构的位移与荷载关系是线性的。荷载卸去后，结构会恢复到原来形状无任何残余变形。结构的塑性分析：基于考虑材料塑性性质的结构分析。其任务是研究结构处于塑性状态下的性能，确定结构破坏时所能承受的荷载---极限荷载。极限荷载：结构的变形随荷载的增加而增大。当荷载达到某一临界值时，不再增加荷载变形也会继续增大，这时结构丧失了进一步的承载能力，这种状态称为结构的极限状态，此时的荷载是结构所能承受的荷载极限，称为极限荷载，记作Pu。弹性设计时的强度条件：塑性设计时的强度条件：第2页，共32页，星期日，2025年，2月5日计算假定：材料为理想弹塑性材料。第3页，共32页，星期日，2025年，2月5日弹性阶段---应力应变关系---应变与曲率关系---应力与曲率关系---弯矩与曲率关系---弹性极限弯矩(屈服弯矩)线性关系第4页，共32页，星期日，2025年，2月5日弹塑性阶段中性轴附近处于弹性状态.处于弹性的部分称为弹性核.---弯矩与曲率关系非线性关系或3.塑性流动阶段---塑性极限弯矩(简称为极限弯矩)第5页，共32页，星期日，2025年，2月5日塑性铰若截面弯矩达到极限弯矩,这时的曲率记作。意味着该截面两侧可以发生相对转角，形如一个铰链。称为塑性铰。第6页，共32页，星期日，2025年，2月5日破坏机构结构由于出现塑性铰而形成的机构称为破坏机构。破坏机构可以是整体性的，也可能是局部的。第7页，共32页，星期日，2025年，2月5日超静定梁有多余约束，出现一个塑性铰后仍是几何不变体系。Pl/2l/2PA截面先出现塑性铰，这时再增加荷载令将P代入，得梁的抗弯承载力为第8页，共32页，星期日，2025年，2月5日第9页，共32页，星期日，2025年，2月5日第10页，共32页，星期日，2025年，2月5日第11页，共32页，星期日，2025年，2月5日第12页，共32页，星期日，2025年，2月5日（1）弹性理论不能反映材料的实际工作状况；（2）按内力包络图进行配筋，钢筋配置过多；（3）弹性理论计算的支座弯矩较大，使得支座配筋过多，施工不便；问题的提出第13页，共32页，星期日，2025年，2月5日钢筋混凝土塑性铰概念PMyMufyfu-fyP塑性铰与理想铰的区别能承受一定的弯矩，近似等于极限弯矩；仅能单向转动；有一定长度区域；转动能力有一定限度。第14页，共32页，星期日，2025年，2月5日pLPMyMuLyfyfu-fyP塑性铰的转动能力第15页，共32页，星期日，2025年，2月5日塑性转角及塑性铰的转动能力（plasticrotationcapacity）塑性铰转角：塑性铰的转动能力：影响塑性铰转动能力的因素：（1）钢筋种类。受拉纵筋采用软钢（HPB235，HRB335，HRB400，RRB400级钢筋）时，较大。（2）受拉纵筋配筋率。较低时，较大。值直接与塑性铰转动能力有关。（3）混凝土的极限压缩变形。极限压缩变形大，较大。混凝土的强度等级低，箍筋用量多或受压区纵筋较多时，都能增加混凝土的极限压缩变形。第16页，共32页，星期日，2025年，2月5日塑性铰的特点（1）塑性铰实际上具有一定长度，分析时可认为是一个截面；（2）塑性铰能承受定值弯矩，即截面的屈服弯矩；（3）对于单筋受弯构件，塑性铰只能单向转动；（4）塑性铰的转动能力有限。第17页，共32页，星期日，2025年，2月5日超静定结构的塑性内力重分布塑性内力重分布的过程（以矩形等截面两跨连续梁为例）两跨连续梁内力变化过程第18页，共32页，星期日，2025年，2月5日两跨连续梁内力变化图第一过程：裂缝出现～塑性铰形成以前，原因为裂缝的形成和开展。第二过程：塑性铰形成以后，原因为塑性铰的转动。条件：（1）（2）适筋梁（3）达之前不发生剪切破坏第19页，共32页，星期日，2025年，2月5日塑性内力重分布的幅度指截面弹性弯矩与该截面塑性铰所能负担弯矩的差值，通常以相对值表达：塑性内力重分布的设计考虑（1）“充分的内力重