第五章__受弯构件正截面受力性能ppt课件

.,1,第五章受弯构件正截面性能与计算,同济大学土木工程学院建筑工程系顾祥林,混凝土结构基本原理,同济大学电子音像出版社,.,2,一、工程实例,梁板结构,挡土墙板,梁式桥,.,3,一、工程实例,主要截面形式,.,4,二、受弯构件的配筋形式,弯筋,箍筋,架立,纵筋,.,5,三、截面尺寸和配筋构造1.梁,净距25mm钢筋直径d,净距30mm1.5钢筋直径d,净距25mm钢筋直径d,.,6,三、截面尺寸和配筋构造1.板,分布钢筋,板厚的模数为10mm,70mm,h150mm时，200mmh150mm时，250mm1.5h,.,7,四、受弯构件的试验研究1.试验装置,.,8,四、受弯构件的试验研究2.试验结果,当配筋适中时适筋梁的破坏过程,.,9,四、受弯构件的试验研究2.试验结果,适筋破坏,.,10,四、受弯构件的试验研究2.试验结果,当配筋很多时超筋梁的破坏过程,.,11,四、受弯构件的试验研究2.试验结果,超筋破坏,.,12,四、受弯构件的试验研究2.试验结果,当配筋很少时少筋梁的破坏过程,.,13,四、受弯构件的试验研究2.试验结果,少筋破坏,.,14,四、受弯构件的试验研究2.试验结果,结论一,适筋梁具有较好的变形能力，超筋梁和少筋梁的破坏具有突然性，设计时应予避免,.,15,四、受弯构件的试验研究2.试验结果,平衡破坏（界限破坏，界限配筋率）,结论二,在适筋和超筋破坏之间存在一种平衡破坏。其破坏特征是钢筋屈服的同时，混凝土压碎，是区分适筋破坏和超筋破坏的定量指标,.,16,四、受弯构件的试验研究2.试验结果,最小配筋率,结论三,在适筋和少筋破坏之间也存在一种“界限”破坏。其破坏特征是屈服弯矩和开裂弯矩相等，是区分适筋破坏和少筋破坏的定量指标,.,17,五、受弯构件正截面受力分析1.基本假定,平截面假定平均应变意义上,.,18,五、受弯构件正截面受力分析1.基本假定,混凝土受压时的应力-应变关系,.,19,五、受弯构件正截面受力分析1.基本假定,混凝土受拉时的应力-应变关系,.,20,五、受弯构件正截面受力分析1.基本假定,钢筋的应力-应变关系,.,21,五、受弯构件正截面受力分析2.弹性阶段的受力分析,采用线形的物理关系,.,22,五、受弯构件正截面受力分析2.弹性阶段的受力分析,将钢筋等效成混凝土,用材料力学的方法求解,.,23,五、受弯构件正截面受力分析2.弹性阶段的受力分析,当tb=tu时，认为拉区混凝土开裂并退出工作（约束受拉）,为了计算方便用矩形应力分布代替原来的应力分布,.,24,五、受弯构件正截面受力分析2.弹性阶段的受力分析,.,25,五、受弯构件正截面受力分析2.弹性阶段的受力分析,.,26,五、受弯构件正截面受力分析3.开裂阶段的受力分析,M较小时，c可以认为是按线性分布，忽略拉区混凝土的作用,压区混凝土处于弹性阶段,.,27,五、受弯构件正截面受力分析3.开裂阶段的受力分析,压区混凝土处于弹性阶段,.,28,五、受弯构件正截面受力分析3.开裂阶段的受力分析,压区混凝土处于弹塑性阶段，但ct0(以混凝土强度等级不大于C50的钢筋混凝土受弯构件为例),.,29,五、受弯构件正截面受力分析3.开裂阶段的受力分析,压区混凝土处于弹塑性阶段，但ct0(以混凝土强度等级不大于C50的钢筋混凝土受弯构件为例),.,30,五、受弯构件正截面受力分析3.开裂阶段的受力分析,压区混凝土处于弹塑性阶段，但0ctcu(以混凝土强度等级不大于C50的钢筋混凝土受弯构件为例),.,31,五、受弯构件正截面受力分析3.开裂阶段的受力分析,压区混凝土处于弹塑性阶段，但0min(可自动满足),(2)保证不发生超筋破坏:,.,58,七、双筋矩形截面受弯构件4.正截面受弯承载力的简化计算方法,承载力公式的适用条件,(3)保证受压钢筋屈服:x2as，当该条件不满足时，应按下式求承载力,或近似取x=2as则，,.,59,七、双筋矩形截面受弯构件5.承载力公式的应用,既有构件正截面抗弯承载力,求x,适筋梁的受弯承载力Mu1,超筋梁的受弯承载力Mu1,.,60,七、双筋矩形截面受弯构件5.承载力公式的应用,基于承载力的构件截面设计IAs未知,.,61,七、双筋矩形截面受弯构件5.承载力公式的应用,基于承载力的构件截面设计IIAs已知,按适筋梁求As1,按As未知重新求As和As,按适筋梁求As1,但应进行最小配筋率验算,.,62,八、T形截面受弯构件1.翼缘的计算宽度,见教材表5-2,.,63,八、T形截面受弯构件2.正截面承载力的简化计算方法,中和轴位于翼缘,两类T形截面判别,I类,II类,中和轴位于腹板,.,64,八、T形截面受弯构件2.正截面承载力的简化计算方法,I类T形截面,T形截面开裂弯矩同截面为腹板的矩形截面的开裂弯矩几乎相同,按bfh的矩形截面计算,.,65,八、T形截面受弯构件2.正截面承载力的简化计算方法,II类T形截面和双筋矩形截面类似,.,66,八、T形截面受弯构件2.正截面承载力的简化计算方法,II类T形截面和双筋矩形截面类似,.,67,八、T形截面受弯构件2.正截面承载力的简化计算方法,II类T形截面和双筋矩形截面类似,.,68,八、T形截面受弯构件3.正截面承载力简化公式的应用,既有构件正截面抗弯承载力,按bfh的矩形截面计算构件的承载力,I类T形截面,按bh的矩形截面的开裂弯矩计算构件的承载力,.,69,八、T形截面受弯构件2.正截面承载力的简化计算方法,既有构件正截面抗弯承载力,II类T形截面,按bh的单筋矩形截面计算Mu1,.,70,八、T形截面受弯构件2.正截面承载力的简化计算方法,基于承载力的截面设计,按bfh单筋矩形截面进行设计,I类T形截面,.,71,八、T形截面受弯构件2.正截面承载力的简化计算方法,II类T形截面,与As已知的bh双筋矩形截面类似进行设计,基于承载力的截面设计,.,72,九、深受弯构件的弯曲性能1.基本概念和应用,深受弯构件,.,73,九、深受弯构件的弯曲性能1.基本概念和应用,箍筋,水平分布筋,拉结筋,纵向受力筋,.,74,九、深受弯构件的弯曲性能2.深梁的受力性能和破坏形态,平截面假定不再适用,梁的弯曲理论不适用,受力机理,拱机理,破坏形态,弯曲破坏和剪切破坏(不是此处讨论的内容),正截面弯曲破坏,斜截面剪切破坏,.,75,九、深受弯构件的弯曲性能2.深梁的受力性能和破坏形态,bm时,剪切破坏(此处略),=bm时,弯剪界限破坏,.,76,九、深受弯构件的弯曲性能3.深梁的弯剪界限配筋率,计算剪跨比：集中荷载：=a/h均布荷载：=a/h（a=l0/4）,由统计回归得出:,简支梁,约束梁连续梁,支座弯矩与跨中最大弯矩的比值绝对值的最大值,.,77,九、深受弯构件的弯曲性能4.深梁的受弯承载力,深梁发生弯曲破坏时，截面下部h/3范围内的多排钢筋均屈服。由统计回归得出:,折算内力臂,水平分布筋的配筋率,水平分布筋的竖向间距,sv范围内水平分布筋的全部截面积,.,78,九、深受弯构件的弯曲性能4.深梁的受弯承载力,“钢筋混凝土深梁设计规程”（CECS39：92）简化公式,深梁的内力臂，取受拉钢筋合力作用点和混凝土受压合力作用点间的距离,简支梁和连续梁的跨中截面,连续梁的支座截面,计算跨度,.,79,九、深受弯构件的弯曲性能5.短梁的受弯承载力,和一般梁比较接近，平截面假定适用,破坏类型：少筋、适筋、超筋,适筋梁的受弯承载力,.,80,九、深受弯构件的弯曲性能6.混凝土结构设