模块81 纯扭构件的受力分析812 素混凝土的开裂扭矩.pptxVIP

模块8-1 纯扭构件的受力分析8.1.1 平衡扭转与约束扭转工程中的受扭构件实例：承受水平制动力的吊车梁雨篷梁平衡扭转 ——静定问题扭矩由荷载直接产生，可通过平衡条件直接求得。模块8-1 纯扭构件的受力分析8.1.1 平衡扭转与约束扭转框架边梁受扭螺旋楼梯约束扭转——超静定问题 扭矩须由变形协调条件求得。T(?T)T(?T)受压区模块8-1 纯扭构件的受力分析8.1.2 素混凝土的开裂扭矩某长边中点开裂形成螺旋形裂缝三边受拉，一边受压h?maxb模块8-1 纯扭构件的受力分析8.1.2 素混凝土的开裂扭矩弹性计算方法最大剪应力位于长边中点b/h1.01.21.52.02.53.04.05.010.0α0.1410.1660.1960.2290.2460.2630.2810.2910.312d2ftF2b/2d1fthhftF1F1b/2F2ftbb模块8-1 纯扭构件的受力分析8.1.2 素混凝土的开裂扭矩塑性计算方法矩形截面的抗扭塑性抵抗矩亦可用砂堆比拟导出d2? b/2?F2b/2d1hF1F1b/2F2b理想弹塑性材料模块8-1 纯扭构件的受力分析8.1.2 素混凝土的开裂扭矩砂堆比拟(Nadai):扭矩相当于砂堆体积的2倍四棱锥ABCD三棱柱mnop砂堆体积的2倍/砂堆的斜率=抗扭塑性抵抗矩WtCDpoBAmnpDoCmnABd2F2b/2d1hF1F1b/2F2b理想弹塑性材料模块8-1 纯扭构件的受力分析8.1.2 素混凝土的开裂扭矩(1)混凝土材料并非理想弹塑性材料；(2)拉压双向应力，强度降低。bf’hf’?11’h用1‘2’3‘填补12322’33’b工字形截面同理模块8-1 纯扭构件的受力分析8.1.2 素混凝土的开裂扭矩简化成三棱柱对T形I形截面的受扭构件，可分成若干个矩形求Tcri。再求和?Tcri 。划分矩形的原则：使Wt最大。 以T形截面为例试验表明，挑出部分不应超过翼缘厚度的3倍模块8-1 纯扭构件的受力分析8.1.2 素混凝土的开裂扭矩砂堆体积 = 相应实心砂堆体积 – 将空心部分 看作是实心而得的砂堆体积得出Wt模块8-2 纯扭构件的受力分析8.2.1 钢筋混凝土扭转试验 柔性材料受扭时纤维均受拉.，用力过猛纤维拉断钢筋混凝土纯扭构件开裂前钢筋应力很小开裂后，裂缝不断增加，钢筋用量不同，破坏形态不同模块8-2 纯扭构件的受力分析8.2.1 钢筋混凝土扭转试验模块8-2 纯扭构件的受力分析8.2.2 钢筋混凝土受扭破坏形态裂后钢筋应力急增，构件破坏裂后钢筋应力增加，继续开裂，钢筋屈服，混凝土压碎，构件破坏裂后钢筋应力增加，继续开裂，混凝土压碎，构件破坏，纵、箍筋均未屈服裂后钢筋应力增加，继续开裂，混凝土压碎，构件破坏，纵筋或箍筋未屈服?T裂缝Tu箍筋纵筋F4+F4?=Ast4?stF1+F1?=Ast1?st?sF3+F3?=Ast3?stF2+F2?=Ast2?st模块8-2 纯扭构件的受力分析8.2.3 变角度空间桁架模型*箱形截面：忽略核芯区混凝土的作用*空间桁架*混凝土开裂后不承受拉力*忽略混凝土斜杆的抗剪作用*忽略纵筋和箍筋的销栓作用剪力流中心线所包围的面积定义剪力流?T裂缝Tu箍筋纵筋q = ?TteF4+F4?=Ast4?stF1+F1?=Ast1?st?teAcorhsF3+F3?=Ast3?stbF2+F2?=Ast2?st模块8-2 纯扭构件的受力分析8.2.3 变角度空间桁架模型（1）截面上剪力流与扭矩平衡F1CDDC?qNst?dqhcorNd??T裂缝F2BBAsTu箍筋 hcor cot?A纵筋F4+F4?=Ast4fyF1+F1?=Ast1fy?sF3+F3?=Ast3fyF2+F2?=Ast2fy模块8-2 纯扭构件的受力分析8.2.3 变角度空间桁架模型（2）隔离体ABCD求平衡相应其他三个面的隔离体hcor cos?纵筋的拉力：hcor如果配筋适中，纵筋可以屈服DC?T裂缝BTu箍筋A纵筋hcor cos?q = ?TteF1DF4+F4?=Ast4fyC?F1+F1?=Ast1fy?tehcorAcorqNsth?dqhcorNd?sF2F3+F3?=Ast3fyBAsbF2+F2?=Ast2fy hcor cot?模块8-2 纯扭构件的受力分析8.2.3 变角度空间桁架模型（3）斜裂缝上半部分的隔离体ACD求平衡箍筋的拉力：与斜裂缝AC相交箍筋根数如果配筋适中，箍筋亦可以屈服模块8-2 纯扭构件的受力分析8.2.3 变角度空间桁架模型消去q消去?纵筋与箍筋的配筋强度比反映配筋对抗扭承载力的贡献模块8-2 纯扭构件的受力分析8.2.4 实用抗扭承载力计算公式考虑混凝土和钢筋的共同贡献，经回归分析得出实用计算公式箍筋内皮所包围的面积，取截面尺寸减去保护层厚度算