水工钢筋混凝土第七章

第七章钢筋混凝土受扭构件承载力计算两类扭转：平衡扭转静定的受扭构件，由荷载产生的扭矩是由构件的静力平衡条件确定而与受扭构件的扭转刚度无关的，称为平衡扭转。附加扭转（约束扭转）超静定受扭构件，因构件间的连续性引起的扭转，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。对于约束扭转，由于受扭构件在受力过程中的非线性性质，扭矩大小与构件受力阶段的刚度比有关，不是定值，需要考虑内力重分布进行扭矩计算。平衡扭转的扭矩不随构件的刚度变化而变化，而协调扭转的扭矩与刚度变化相关。两类扭转的差别：实际构件受扭的情况：纯扭、剪扭、弯扭、弯剪扭–––梁地震荷载作用下的角柱承受扭矩–––柱试验表明：T

tp第一节钢筋混凝土受扭构件的破坏形态及开裂扭矩一、矩形截面纯扭构件的破坏形态由材料力学知，构件侧面的主拉应力stp和主压应力scp相等。主拉应力和主压应力迹线沿构件表面成螺旋型。

当主拉应力达到混凝土抗拉强度时，在构件中某个薄弱部位形成裂缝，裂缝沿主压应力迹线迅速延伸。对于素混凝土构件，开裂会迅速导致构件破坏，破坏面呈一空间扭曲曲面。

Tmax裂缝

1

1

2

2T(

T)T(

T)受压区素混凝土纯扭构件先在某长边中点开裂形成一螺旋形裂缝，一裂即坏三边受拉，一边受压素混凝土纯扭构件裂缝出现后的性能钢筋混凝土受扭构件裂缝出现后的性能T(

T)T(

T)钢筋混凝土纯扭构件开裂前钢筋中的应力很小开裂后不立即破坏，裂缝可以不断增加，随着钢筋用量的不同，有不同的破坏形态钢筋笑混凝捎土受葛扭试饱件的暖破坏须展开泻图受扭最钢筋叶的配毅筋形隆式受扭最理字想的慌配筋之方式液是在奔靠近条表面眨处设托置呈45道°走向虫的螺茧旋形轧钢筋麻，但∴分晃解为调竖向(箍筋)和水辰平(纵筋)组成固抗扭骑骨架摘。施工回不便反向洒扭矩筝失效要配己抗扭帅钢筋开裂形成泳大约45悠°方向涝的螺负旋式里裂缝矩形竞截面亩纯扭闸构件精的破秤坏形祥态④少筋莲受扭败构件锄：当配委筋量父过少痛时，春配筋挺不足僚以承党担混吐凝土柔开裂悲后击释放型的拉滑应力杀，一烛旦开办裂，跳将导宣致扭市转角欣迅速掘增大脊，此浮时纵仗筋和填箍筋嗽不仅帜达到绿屈服崭强度莲而且贤可能赴进入嚷强化爸阶段骨，与备受弯卫少筋仗梁类春似，秩呈受改拉脆捞性破剪坏特似征，受扭慕承载月力取鸦决于达混凝绿土的盒抗拉腾强度。①适筋鞠受扭在构件堪：对于贵箍筋宅和纵奖筋配蔑置都汉合适尼的情摄况，软与临办界（狠斜）哄裂缝悉相交盟的钢贱筋都穴能先橡达到亦屈服版，然页后混捎凝土鸦压坏迟，与兵受弯服适筋悬梁的存破坏钞类似抓，属夸于延哀性破匙坏。破坏镇时的姨极限叠扭矩溜与配舟筋量坊有关。②部分牢超筋渣受扭逢构件疑：受扭搁箍筋告和受碧扭纵猜筋两枝者配密筋量绘相差拘过大壁时，倦会出丧现一急个未跌达到羞屈服辩、另图一个什达到拾屈服贤的部嚼分超只筋破碎坏情化况。课具有纵一定兼的延柏性。③超筋乔受扭纺构件当箍装筋和凭纵筋愈配置赌都过难大时虹，则拌会在祝钢筋激屈服仍前混蛋凝土拦就压桥坏，相为受烘压脆互性破义坏。受扭川承载障力取狂决于割混凝求土的岂抗压赞强度。与受否扭纵厉筋和葱受扭侵箍筋有的配扛筋率哲有关佩，分坑为：二、牌矩形鄙截面谜构件鲜在弯煎、剪劲、扭体共同林作用椅下的分破坏户形态1、耐弯型倒破坏底面线、两以侧面谱混凝在土开蜻裂，换底部允钢妙筋先犁屈服败，顶萌面混牙凝土蒜后压佩碎剪力抖较小栗，弯融矩/扭矩斯较大2、致扭型枯破坏顶面执、两狡侧面嫌混凝杀土开揭裂，距顶部警钢贱筋受饭扭屈末服，为底部为混凝剥土后液压碎剪力侧较小朋，扭愧矩/弯矩果较大3、刻扭剪冒型破卖坏长边畏一侧茄混凝塔土开园裂，樱该侧主抗扭坦纵筋胖，抗钓扭、指抗剪样箍筋宰屈服汪，另番一长它边混罢凝土辫压碎剪力技、扭六矩较氏大破坏晃形态外力岂大小若混姐凝土泥为弹谢性材陪料，捕当最殖大扭回剪应婚力或偿最大胆主拉怕应力圣达到秤混凝陶土抗的拉强识度ft时，题构件砌即开废裂。坛按照且弹性驼理论疑：三、昆矩形秆截面炒纯扭鄙构件斯的开继裂扭词矩

弹性差分析实际幅上：按弹磁性方雪法确址定的闸开裂角扭矩Tcr小于谷实测压值许灰多，仓说明舰按弹柿性分馋析方终法低帽估了知钢筋殖混凝欧土受扬扭构隔件的势开裂泼扭矩乓。假定回混凝漫土为错塑性鸣材料暴，截念面上蜘某一般点达愧到极泄限强亭度时摘并不层立即尖破坏劝，直封到截没面边肃缘的拉应尼变达到豆混凝内土的亭极限监拉应适变值读，截僵面上减各点斑的应忧力均亮达到皮混凝烟土的短极限寨抗拉狠强度淋后，凑截面霞开裂败。此时党截面鸦上的待剪应斧力分码布分因为四纲个区幸，取进极限佣剪应致力为ft，分印别计赏算各至区合埋力及拉其对峰截面帽形心梯的力责偶之糊和，描可求载得塑性担总极批限扭悠矩为陈：

塑性挂分析

45°F1F2F3F4实际坐上：按塑帽性方墙法确顶定的听开裂首扭矩Tcr高于课实测眉值。原因拔：混液凝土匀既非弹尖性材僵料又非塑器性材瞎料，而无是介究于两卸者之停间的弹塑仙性材邀料。达到锡开裂拘极限剖状态茶时截麦面的搂应力钞分布承介于迫弹性席和理挽想弹涝塑性狐之间下，因此肾开裂血扭矩零也是叔介于Tcr和Tcu之间。为实竟用简书便，厕开裂予扭矩志近似轰采用能塑性惕材料霸的应到力分浇布图饱形进束行计窝算，咽混凝守土强参度作任适当昂降低悉。引刺入降低捐系数以考报虑应额力非潜完全惩塑性嚷分布淹的影来响。根据规实验稠结果芽，修听正系济数在0.糖87睬~0纽奉.9续7之间付，《规范》为偏冤于安段全起口见，取0.瓜7。于杯是，紫开裂省扭矩朱的计选算公迁式为截面机受扭份塑性深抵抗狗矩箱形橡截面◆封闭谨的箱形形截狼面，得其抵绩抗扭侵矩的建作用垒与同兆样尺扬寸的何实心易截面腔基本滨相同害。◆实际拼工程驰中，淹当截岔面尺毅寸较柴大时势，往学往采贴用箱竞形截祖面，鉴以减像轻结壮构自浑重，漂如桥堆梁中环常采灿用的互箱形黑截面奔梁。◆为避轰免壁裁厚过毛薄对弄受力暴产生底不利言影响田，规事定壁但厚tw≥bh/7，且hw/tw≤6四、繁带翼途缘截惰面纯常扭构狮件的套开裂部扭矩有效伶翼缘但宽度虑应满找足bf'≤b+6hf'及bf≤b+6hf的条政件，墓且hw/b≤6。第二姨节怜钢筋芽混凝究土纯躺扭构暖件的念承载虑力计哲算一、践受扭港构件清配筋禁形式蔑和构牛造要涉求。抗扭柴钢筋如应由抗扭鸽纵筋和抗扭展箍筋组成插。抗漠扭纵废筋沿艇截面况周边堤对称叉布置搬，截糊面四拼角处美必须田放置著，间只距小标于20疑0m其m和截裹面宽凳度bz－称坚为受扭矩构件伸纵筋健与箍凤筋的旧配筋地强度娘比。s－受扭纹箍筋胳的间猜距；Ast，Ast1－分别惨为受价扭纵广筋和受扭偏单肢成箍筋的面充积；fy，fyv－分仿别为蓄受扭左纵筋间和受疾扭箍色筋的悲屈服异强度弓；uco佳r－截屿面核荷心部拔分的设周长岸，uco彼r=2搬(bco尘r+hco析r)。受扭偏构件留纵筋膏与箍欣筋的砌配筋均强度寺比z=0碰.5～2.竹0时，纵筋眉和箍六筋均足能在叫构件甲破坏挠前屈致服，安售全起盗见规失定0.伞6

z1骑.7，通译常z＝1.页2最佳。二、遍矩指形截掀面纯大扭构茫件承房诚载力冠的计畏算z－称帅为受夸扭构妈件纵帽筋与宏箍筋舞的配麻筋强爽度比膜。Ast－取对藏称布凳置的永全部智纵向面钢筋驾截面感面积菠；Ast1－沿殊截面亭周边而所配裙置箍别筋的京单肢腾截面箭面积榆；Aco筛r－按仗箍筋杆内表俭面计隐算的荷截面兔核心眉面积匀，Aco框r=bco土rhco娃r；s－受弦扭箍茂筋的堪间距决；fy，fyv－分乞别为稳受扭斥纵筋风和受桌扭箍厅筋的或屈服曲强度尊；uco着r－截液面核伸心部肆分的脂周长丽，uco昌r=2讯(bco责r+hco班r)。为避洁免配种筋过掌多产探生超待筋脆鞋性破挤坏，工采用革截面拒尺寸炎限制挡条件为防隐止少内筋脆铸性破援坏若符冰合,按最帝小配始筋率坏配筋束。因为滋，若叫，意疗味着顿不会蛾开裂谣，仅深靠混登凝土隆已能坝抵抗瞒扭矩声。三、份带请翼缘粪截面虽纯扭景构件剖承载桂力的砍计算求得足各小方块矩缠形截狭面所踢分配阻的扭调矩后双，再租分别缴按式偶：按各豪小块跃矩形饥的受院扭塑辱性抵陵抗矩震比值始，来产计算悔各小干块矩犹形截粉面所轨应承错受的每扭矩还：腹板受压草翼缘受拉吉翼缘进行诸各小角块矩宾形截饼面的睁配筋样计算努。第三幸节鞠钢筋具混凝会土构猫件在夏弯、筹剪、木扭共论同作惊用下旗的承脸载力箭计算一、烂剪、虏扭作建用下捡的承层载力令计算TV而扭闹矩和辣剪力糠产生待的剪妇应力恳总会堂在构支件的悉一个仿侧面鸽上叠电加，痛因此承载门力总扬是小归于剪再力和宜扭矩组单独右作用饥的承刷载力。剪扭蛋相关各性:受扭顶承载海力随氏着剪胶力的旺增加网而减上小；绪受剪塘承载晌力随忽着扭天矩的宾增加超而减香小。无腹素筋无腹巴筋构略件剪瘦扭承缓载力湾相关迷曲线熟基本符合1/阴4圆曲织线规迹律。Tc、Tc0分别喇为剪立扭、牲纯扭埋构件剖的受愈扭承慎载力额；Vc、Vc0分别房诚为剪学扭、围纯剪止构件揉的受而剪承商载力阻。对于陕有腹仇筋梁盆，认巴为混凝促土部分畏提供抓的抗惑扭。原抗剪舌承载趋力之驼间也粒符合1/吃4圆相与关性晕。（都混凝讯土重糕复利昆用）对于淹有腹袋筋梁咐，钢筋抗剪孙、抗司扭部寇分不拘作调劣整，滋抗剪拔和抗雨扭钢谋筋分艺别计义算配寸置。药（钢芒筋不跑重复界利用西）––恭–网“部分虹相关传”––同–煎“部分咱不相阴关”由于蕉剪力尘的存坝在，隔抗扭罪承载蛙力降屈低由于屡扭矩膀的存差在，左抗剪坟承载占力降下低混凝中土用三乖折线模代替1/行4圆弧给线，倘令bt=Tc/Tc0，有乱：AB段：Vc/Vc0≤0旦.5时，通剪力茶的影石响很乎小，声取bt=Tc/Tc0=1胜.0；CD段：bt=Tc/Tc0≤0识.5，扭木矩影屿响很罪小，角取Vc/Vc0=1藏.0；BC段：当0.榆5城<Tc/Tc0

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