05a受弯构件斜截面的受力特点与破坏形态.

habAsh0问题的提出钢筋混凝土受弯构件受力剪力弯矩正截面斜截面问题的提出钢筋混凝土受弯构件还有可能在剪力和弯矩共同作用的支座附近区段内，会沿着斜向裂缝发生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。因此，在保证受弯构件正截面受弯承载力的同时，还要保证斜截面承载力，即斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。（1）工程设计中，斜截面受剪承载力是由计算来满足的。（2）斜截面受弯承载力则是通过对纵向钢筋和箍筋的构造要求来满足的。正截面受弯承载力不够，将沿垂直裂缝发生正截面受弯破坏。主应力、正应力及剪应力yyzIzM123bhIz主应力、正应力及剪应力2max6bhMy主应力、正应力及剪应力第五章受弯构件的斜截面承载力受弯构件斜截面的受力特点与破坏形态斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围斜截面受剪承载力设计计算与应用正截面与斜截面？一、受弯构件斜截面的受力特点与破坏形态（一）基本概念（二）无腹筋梁斜截面的受力特点与破坏形态（三）有腹筋梁斜截面的受力特点与破坏形态····弯终点弯起点弯起筋纵筋箍筋架立筋ash0Asvssb......（一）基本概念纵向受力钢筋箍筋架立钢筋弯起钢筋（一）基本概念1、箍筋为了防止梁沿斜裂缝破坏，应使梁配置必要的箍筋。2、斜钢筋（弯起钢筋）一般由梁内的纵筋弯起而形成，称为弯起钢筋。3、钢筋骨架箍筋、纵筋和架立钢筋绑扎（或焊）在一起，形成钢筋骨架，使各种钢筋得以在施工时维持正确的位置。4、腹筋箍筋、弯起钢筋（或斜筋）统称为腹筋。有腹筋梁：箍筋、弯筋、纵筋无腹筋梁：纵筋梁5、剪跨集中力到临近支座的距离a6、剪跨比λ（1）计算剪跨比为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面有效高度h0的比值，即λ＝a/h0。（2）广义剪跨比为该截面上弯矩M与剪力和截面有效高度乘积的比值，即λ＝M/（Vh0）。A:承受集中荷载时00haVhMB:承受均布荷载时，设βl为计算截面离支座的距离，则02021hlVhM201bhM02bhV21021VhM剪跨比λ的理解剪跨比λ反映了截面上正应力σ和剪应力τ的相对比值，在一定程度上也反映了截面上弯矩与剪力的相对比值。它直接影响着斜截面受剪承载力和斜截面受剪破坏形态。2max6bhMybhQ23max（二）无腹筋梁斜截面的受力特点与破坏形态1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态2、无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态3、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态当荷载较小，梁处于弹性工作阶段，可将钢筋混凝土梁视为一匀质弹性体，任一点的主拉应力和主压应力可按材料力学公式计算：1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态224/2/tp224/2/cp22tg主拉应力：主压应力：主应力的作用方向与梁轴线的夹角α(逆时针为正)：1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态213在这些曲线上任意一点处的切线的方向就是在该点处的主应力的方向，这种曲线叫做主应力轨迹线（简称主应力迹线）。（1）在中和轴附近，正应力小，剪应力大，主拉应力方向大致为450。（2）在剪弯区段截面的下边缘，主拉应力还是接近水平方向的。1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态22tg主应力的作用方向与梁轴线的夹角α：逆时针为正剪应力：绕单元体或其局部顺时针转动为正正应力：拉为正1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态213斜裂缝是因梁中弯矩和剪力产生的主拉应变超过混凝土的极限拉应变而出现的。斜裂缝主要有两类：腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。在中和轴附近，正应力小，剪应力大，主拉应力方向大致为45°。当荷载增大，拉应变达到混凝土的极限拉应变值时，混凝土开裂，沿主压应力迹线产生腹部的斜裂缝，称为腹剪斜裂缝。腹剪斜裂缝首先出现在中和轴附近，中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹梁中，随着荷载的增加向支座和集中荷载作用点延伸。腹剪斜裂缝2、无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态在剪弯区段截面的下边缘，正应力大，剪应力小，主拉应力还是接近水平方向的。所以，在这些区段仍可能首先出一些较短的垂直裂缝，然后延伸成斜裂缝，这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体，称为弯剪斜裂缝。弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝是由剪弯区段截面下边缘的垂直裂缝发展而成，下宽上细，随着荷载的增加向集中荷载作用点延伸。2max6bhMybhQ23max（1）斜拉破坏A:当剪跨比较大(λ3)时B:此破坏系由梁中主拉应力所致，斜裂缝一出现梁即破坏，破坏呈明显脆性，类似于正截面承载力中的少筋破坏。C:其特点是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失。3、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态（2）斜压破坏A:当剪跨比较小(λ1)时B:此破坏系由梁中主压应力所致，类似于正截面承载力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎，也呈明显脆性，但不如斜拉破坏明显。C:这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的T形截面或工字形截面梁内。破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发生。（3）剪压破坏A:当剪跨比一般(1λ3)时B:此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合作用所致，类似于正截面承载力中的适筋破坏，也属脆性破坏，但脆性不如前两种破坏明显。C:其破坏的特征通常是，在剪弯区段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝，它们沿竖向延伸一小段长度后，就斜向延伸形成一些斜裂缝，而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝，称为临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区的高度缩小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。设计中斜压破坏和斜拉破坏主要靠构造要求来避免，而剪压破坏则通过配箍计算来防止。如图为三种破坏形态的荷载挠度（F-f）曲线图，从图中曲线可见，各种破坏形态的斜截面承载力各不相同，斜压破坏时最大，其次为剪压，斜拉最小。它们在达到峰值荷载时，跨中挠度都不大，破坏后荷载都会迅速下降，表明它们都属脆性破坏类型，而其中尤以斜拉破坏为甚。fF0剪压破坏斜拉破坏斜压破坏（二）有腹筋梁斜截面的受力特点与破坏形态1、有腹筋梁斜截面的受力特点2、有腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态1、有腹筋梁斜截面的受力特点1、有腹筋梁斜截面的受力特点裂缝出现后1、有腹筋梁斜截面的受力特点有腹筋梁中斜裂缝出现后，形成桁架—拱受力模型。拉杆－纵筋压杆－裂缝间的混凝土受拉腹杆－箍筋裂缝出现后有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态主要有三种：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。剪跨比和箍筋的配置数量是斜截面破坏形态有的重要影响因素。对有腹筋梁来说，只要截面尺寸合适，箍筋数量适当，剪压破坏是斜截面受剪破坏中最常见的一种破坏形式。2、有腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态箍筋的配置数量（1）箍筋的配置数量过多，箍筋尚未屈服，斜裂缝间的混凝土因主压应力过大而发生斜压破坏。（2）箍筋配置的数量过少，但裂缝一出现，原来由混凝土承受的拉力就由箍筋承受，箍筋很快达到屈服强度，变形迅速增加，不能抑制将斜裂缝的发展，发生斜拉破坏；（3）箍筋的配置数量适当，原来由混凝土承受的拉力就由箍筋承受，箍筋接近屈服但尚未屈服，但荷载继续增加，箍筋屈服，剪压区的混凝土发生剪压破坏；2、有腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态结合剪跨比和箍筋的配置数量（1）剪跨比较小，箍筋的配置数量过多，会发生斜压破坏。（2）如果λ3，且箍筋配置的数量过少，将发生斜拉破坏。（3）如果λ3，箍筋的配置数量适当，则可避免斜拉破坏，而发生剪压破坏。2、有腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态