213受弯构件斜截面承载力的试验研究70课件讲解.pptx

2-13受弯构件斜截面承载力的试验研究

教学目标知识目标1.正确理解剪跨比的概念2.掌握有腹筋梁斜截面受剪破坏的三种形态和特点技能目标1.能够正确绘制受弯构件斜截面试验研究应力图2.能够准确判别有腹筋梁斜截面受剪破坏的三种形态素质目标1.养成良好的职业品德和岗位素养2.养成严谨好学习惯

教学重点和难点教学重点1.受弯构件斜截面承载力计算的试验研究2.有腹筋梁斜截面受剪破坏的三种形态和特点教学难点1.受弯构件斜截面承载力计算的试验研究2.有腹筋梁斜截面受剪破坏的三种形态和特点

受弯构件斜截面承载力的试验研究受弯构件的正截面破坏发生在弯矩作用的区段（称为纯弯段）主要承受弯矩的区段内，产生正截面受弯破坏。受弯构件的斜截面破坏发生在剪力和弯矩共同作用的区段（称为剪弯段）。受弯构件常产生斜裂缝，若其抗剪能力不足，就会产生斜截面剪切破坏。试验研究，在剪力和弯矩共同作用的支座附近区段内，则会产生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。一、受弯构件斜截面的试验研究纯弯段剪弯段剪弯段图2-13-1受弯构件斜截面试验研究应力图

1.无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态斜裂缝的出现和发展可按材料力学的方法进行分析。右图绘出了按材料力学方法计算的梁内主应力轨迹线，实线为主拉应力，虚线为主压应力，轨迹线上任一点的切线就是该点的主应力方向。混凝土的抗拉强度远低于抗压强度，当主拉应力超过抗拉强度时，梁将出现与主拉应力垂直的斜裂缝，斜截面受剪破坏。图2-13-2受弯构件斜截面试验研究应力迹图主拉应力主压应力

2.斜裂缝形成斜截面上的抗力（1）剪压面上的压力和剪力；（2）斜截面相对错动产生的骨料咬合力；（3）纵向钢筋的销栓剪力；（4）纵向钢筋的拉力。应力状态的变化（1）剪压区的应力?，?增大；（2）纵向钢筋的拉力突然增大。图2-13-3裂缝出现后的应力状态

3.腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝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。腹剪斜裂缝中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹梁中。剪弯区段截面的下边缘，主拉应力还是水平向的。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，向集中荷载作用点发展，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，裂缝上细下宽，是最常见的。图2-13-4腹剪斜裂缝图2-13-5弯剪斜裂缝

二、剪跨比剪跨比λ——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。某截面的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）。剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值。影响梁的剪切破坏形态。1.当?较大，说明?（或M）较大?截面容易被拉坏；2.当?较小，说明?（或V）较大?截面容易被压坏。a图2-13-6剪跨比图示h0承受集中荷载时，承受均布荷载时，设βl为计算截面距支座的距离，则

三、有腹筋梁斜截面受剪破坏的三种形态1.斜压破坏产生条件：当剪力较大而弯矩小(即：剪跨比较小(λ1)时，(出动画7.斜压破坏)，或箍筋配置过多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致。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。图2-13-7斜压破坏图示

破坏特征：加载后，梁腹中平行于主拉应力方向，先后出现若干条大致平行的腹剪裂缝，将梁腹平行分割成若干斜向的受压砼棱柱体；最终砼达到抗压极限强度被压碎。此时腹筋由于配置较多并未达到屈服。破坏性质：破坏时腹筋达不到相应的屈服强度，承载力取决于砼的抗压强度。破坏具有明显的脆性性质，类似于正截面中的超筋破坏，设计和工程中应予以避免。

2.剪压破坏产生条件：当剪跨比比较为合适(1λ3)时，(出动画8.剪压破坏)，箍筋配置适中时出现。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。

破坏特征：荷载作用下，剪跨区首先出现数条短的弯剪裂缝。随着荷载的增加，几条裂缝中将形成一条最长最宽的主裂缝，即临界斜裂缝。临界斜裂缝一般不贯通到梁顶，留有一部分受压区高度。临界裂缝产生后，构件仍能承载，直至与临界裂缝相交的腹筋屈服，裂缝顶端受压区高度内的砼达到极限强度而被剪压碎时，构件宣告破坏。