8 构件扭曲截面性能.pdf

第八章 受扭构件 扭转是五种基本受力状态之一，以雨蓬为例： 雨蓬板根部的剪力就是作用在雨蓬梁上的均布荷载， 雨蓬板根部的弯矩就是作用在雨蓬梁上的均布扭矩， 雨蓬梁承受雨蓬板传来的均布荷载及均布扭矩。 雨蓬梁要承受弯矩、剪力和扭矩。工程中只承受纯扭作 用的结构很少，大多数情况下结构都处于弯矩、剪力、扭矩 等内力共同作用下的复杂受力状态。 吊车的横向水平制动力及吊车竖向轮压偏心都可使 吊车梁受扭，屋面板偏心也可导致屋架受扭。 两类受扭构件：平衡扭转和协调扭转 构件中的扭矩可以直接由荷载静力平衡求出，与构件刚 度无关，如图所示支承悬臂板的梁、偏心荷载作用下的梁 （吊车梁、箱形梁），称为平衡扭转。 对于平衡扭转，受扭构件必须提供足够的抗扭承载力 约束扭转 对于超静定结构，作用在构件上的扭矩除了静力平衡条 件以外，还必须由相邻构件的变形协调条件才能确定的，称 为协调扭转。 对于协调扭转，与相邻构件的抗扭刚度有很大关系 扭曲破坏的机理与形式 T  max W te  max σ pt σpt 理想匀质构件的受扭裂缝 从主拉应力最大处开始 对匀质材料，理想的受扭裂缝应当呈螺旋形 由前述主拉应力方向可见，受 扭构件最有效的配筋形式是沿主拉 应力迹线成螺旋形布置。 但螺旋形配筋施工复杂，且不 能适应变号扭矩的作用。 因此，实际受扭构件的配筋是 采用封闭箍筋与抗扭纵筋形成的空 间配筋方式。 8.2 纯扭构件的试验研究 一、裂缝出现前的性能 裂缝出现前，钢筋混凝土纯扭构件的受力与弹性扭转理论 基本吻合。最大剪应力 发生在截面长边中点。主拉应力和 max 主压应力迹线沿构件表面成螺旋型。  max T T T  max 2 b h W te 二、裂缝出现后的性能 开裂前，T-关系基本呈直线关系。 开裂后，由于部分混凝土退出受拉工作， 构件的抗扭刚度明显降低，T-关系沿 斜线上升，在构件表面裂缝呈螺旋状。 当接近极限扭矩时，与这条空间裂缝相 交