混凝土结构原理课件

第1章绪论主要内容：混凝土结构的一般概念混凝土结构的发展概况结构的功能和极限状态简述学习本课程需要注意的问题重点：混凝土与钢筋共同工作的机理结构的功能和极限状态第一章绪论§1.1混凝土结构的一般概念

1.定义与分类混凝土结构---以混凝土为主制成的结构分类---素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构第一章绪论§1.1混凝土结构的一般概念钢筋与混凝土合理组合的原则:钢筋混凝土结构不是钢筋和混凝土之间的任意组合其组合原则：发挥钢筋抗拉，抗压强度高的特点；发挥混凝土抗压强度高，而避免抗拉强度低的弱点。2.配筋的作用与要求第一章绪论§1.1混凝土结构的一般概念PP素混凝土梁承载力小，破坏突然PP钢筋混凝土梁承载力大，变形性能好，破坏有预告第一章绪论§1.1混凝土结构的一般概念PP钢筋（加筋）+混凝土钢筋混凝土结构（构件）拉压性能均好抗压性能好利用混凝土抗压，钢筋受拉（亦可受压）----各尽其能，相得益彰第一章绪论§1.1混凝土结构的一般概念钢筋与混凝土共同工作的条件

*钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；*钢筋与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。第一章绪论§1.1混凝土结构的一般概念*呈碱性的混凝土可以保护钢筋，使刚劲混凝土结构具有较好的耐久性。优点：耐久性好耐火性好整体性好可模性好就地取材节约钢材阻止射线的穿透缺点：自重大抗裂性差施工复杂，工序多，工期长，施工受季节、天气的影响较大承载力有限混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难隔热隔声性能差随着科学技术的不断发展，正逐渐被克服3.钢筋混凝土结构的优缺点第一章绪论§1.1混凝土结构的一般概念*1824年，英国人J.Aspdin发明了波特兰水泥，有了混凝土；*1849年，法国人JosephLouisLambot用水泥砂浆涂在钢丝网的两面做成小船----最早的钢筋混凝土结构；*1861年，法国花匠J.Monier用钢丝作为配筋制作了花盆并申请了专利，后由申请年了钢筋混凝土板、管道、拱桥等专利----尽管他不懂钢筋混凝土结构的受力原理，甚至将钢筋配置在板的中部，他却被认为是钢筋混凝土结构的发明者；*1884年，德国人Wayss,Bauschingger和Koenen等提出了钢筋应配置在构件中受拉力的部位和钢筋混凝土板的计算理论。后来，钢筋混凝土结构逐渐得到了推广应用。§1.2混凝土结构的发展概况

1.钢筋混凝土结构的诞生第一章绪论§1.2混凝土结构的发展概况强度不断提高美国60年代混凝土抗压强度平均值：28N/mm2，70年代：42N/mm2，有特殊需要时：40N/mm2~100N/mm2，试验室中：266N/mm2轻质混凝土的应用容重一般为：14kN/m3~18kN/m3(普通混凝土为24kN/m3)，加气混凝土、陶粒混凝土、火山岩混凝土、碎砖混凝土等无砂混凝土只有粗骨料，无细骨料FRP筋的应用用FRP筋代替钢筋2.材料方面的发展第一章绪论§1.2混凝土结构的发展概况PPPP预应力混凝土结构的应用在混凝土的受拉区施加预应力，以提高混凝土结构的抗裂度，减轻构件的自重结构体系的丰富不同用途、不同结构功能具有相应的结构体系：混凝土结构、钢与混凝土的组合结构、FRP混凝土及预应力混凝土结构等3.结构方面的发展第一章绪论§1.2混凝土结构的发展概况设计方法允许应力设计法破坏阶段设计法极限状态设计法半经验半概率法近似概率法全概率法生命全过程设计法材料力学的方法按经验法确定安全系数4.理论研究方面的发展第一章绪论§1.2混凝土结构的发展概况结构基本理论----如何设计一个新结构荷载的确定方法结构的力学分析：线性和非线性构件的承载力计算、设计方法和构造措施未来的方向：计算机的应用与发展，结构整体空间作用分析方法的完善与应用4.理论研究方面的发展第一章绪论§1.2混凝土结构的发展概况结构基本理论----旧结构的维护、改造与加固（80年代中期发展起来）承载力计算耐久性评估寿命预测损伤分析加固理论修复理论灾害评估等4.理论研究方面的发展第一章绪论§1.2混凝土结构的发展概况结构基本理论----计算机仿真技术的应用4.理论研究方面的发展第一章绪论§1.2混凝土结构的发展概况结构基本理论----结构试验技术的完善我国超过100m高的高层建筑中绝大多数是混凝土结构或为混凝土和钢的组合结构混凝土组合柱组合楼板钢柱组合梁组合桁架钢筋混凝土筒体5.混凝土结构的应用-房屋工程第一章绪论§1.2混凝土结构的发展概况隧道、桥梁、高速公路、城市高架公路、地铁大都采用混凝土结构。如1994年建成的上海内环线浦西段高架公路，以及与之相连的南浦大桥、杨浦大桥的塔架，1995年建成的地铁一号线、延安东路隧道、英吉利海峡隧道等5.混凝土结构的应用-交通工程第一章绪论§1.2混凝土结构的发展概况大坝、拦海闸墩、渡槽、港口等多用混凝土结构瑞士狄克桑期大坝，1962年，高285m，世界最高的混凝土重力坝我国湖北宜昌的三峡大坝，高186m，装机容量1786千瓦5.混凝土结构的应用-水利工程第一章绪论§1.2混凝土结构的发展概况核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、储水池、储气灌、海洋石油平台、电视塔等5.混凝土结构的应用-特种结构第一章绪论§1.2混凝土结构的发展概况

安全性——承载能力极限状态适用性——不产生过大变形或过宽裂缝等。

影响正常使用，如吊车、精密仪器对其它结构构件的影响，振动、变形过大对非结构构件的影响：门窗开关，隔墙开裂等心理承受：不安全感，振动噪声耐久性——裂缝过宽：钢筋锈蚀导致承载力降低，影响使用寿命外观感觉正常使用极限状态§1.3结构的功能和极限状态简述

1.结构的功能第一章绪论§1.3结构的功能和极限主功能太简述

整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态实质上是区分结构可靠与失效的界限。

极限状态分为两类：

承载能力极限状态

正常使用极限状态——安全性——适用性、耐久性

通常对结构构件先按承载能力极限状态进行承载能力计算，然后根据使用要求按正常使用极限状态进行变形、裂缝宽度或抗裂等验算。2.结构的极限状态第一章绪论§1.3结构的功能和极限主功能太简述极限状态---某一特定状态，是结构可靠与失效的界限状态极限状态的分类---承载能力和正常使用极限状态*承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载能力或变形达到不适于继续承载的状态。（1）结构或构件达到最大承载力（包括疲劳）（2）结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡(如倾覆，滑移）（3）结构塑性变形过大，而不适于继续使用（4）结构形成几何可变体系（超静定结构中出现足够多的塑性铰）（5）结构或构件丧失稳定（如细长受压构件的压曲失稳）第一章绪论§1.3结构的功能和极限主功能太简述（1）过大的变形，侧移（影响非结构构件，不安全感，不能正常使用（吊车）等）（2）过大的裂缝（钢筋锈蚀，不安全感，漏水等）（3）过大的振动（不舒适）*正常使用能力极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能中规定限度的状态。第一章绪论§1.3结构的功能和极限主功能太简述3.荷载和材料强度永久荷载或恒荷载、可变荷载或活荷载荷载标准值：荷载的基本代表值荷载设计值材料强度标准值和设计值第一章绪论§1.3结构的功能和极限主功能太简述*永久荷载：在结构设计使用年限内，其值不随时间而变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。*可变荷载：在结构设计基准期内其值随时间而变化，其变化与平均值不可忽略的荷载。学习本课程是为了在工程建设中进行混凝土结构的设计，包括方案，材料选择，截面形式，配筋，构造措施等。学习本课程时，要学会运用现行的《混凝土结构设计规范》§1.4学习本课程要注意的问题

1.特点第一章绪论§1.4学习本课程要注意的问题掌握好材料的力学性能.钢筋混凝土既然是一种复合材料，就存在着两种材料的数量比例和强度搭配问题，超过一定范围构件的受力性能就会改变，不能正常使用.钢筋混凝土材料力学性能和构件的计算方法都是建立在实验研究基础上的许多计算公式都是在大量试验资料的基础上用统计分析方法得出的半理论半经验公式.注意本课程与相关课程尤其是“材料力学”、“结构力学”课程的异同点，正确运用已有的力学知识解决实际问题加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面突出重点，并注意难点的学习注意理论联系实际，积累一定的感性认识，对学习本课程十分有益2.学习方法第一章绪论深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切记死记硬背§1.4学习本课程要注意的问题第2章混凝土结构材料

的物理力学性能

主要内容：混凝土的物理力学性能钢筋的物理力学性能钢筋与混凝土的粘结钢筋的锚固和连接重点：钢筋的级别、强度和变形性能混凝土的强度和变形性能粘结破坏机理第2章混凝土结构材料的物理力学性能第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

立方体抗压强度fcu,k

用边长为150mm的标准立方体试块在标准条件下养护28d后，以标准试验方法测得的破坏时的平均压应力为混凝土的立方体抗压强度。

影响因素：

按上述规定所测得的具有95%保证率的抗压强度称为混凝土的立方体抗压强度标准值。

尺寸效应：尺寸越大，内部缺陷较多，强度较低。

加载速度：加载速度越快，强度越低。（标准加载速度

0.15~0.3N/mm2/s）

端部约束：涂润滑油，强度降低。（两端不涂润滑剂）§2.1混凝土的物理力学性能1.单轴向应力状态下的混凝土强度

混凝土强度等级

按立方体抗压强度标准值确定，按的大小划分为14级。C15、C20、C25、C30~C80。

混凝土强度等级的选用

采用HRB335、HRB400、RRB400级钢筋时，不得低于C20；

预应力混凝土结构，不应低于C30；

采用高强钢丝作预应力钢筋时，不宜低于C40。

承受重复荷载构件的混凝土，不得低于C20；§2.1混凝土的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能立方体抗压强度表示混凝土Concrete立方体抗压强度fcu,k承压板试块摩擦力不涂润滑剂涂润滑剂强度大于我国规范的方法：不涂润滑剂压力

试件

裂缝发展

扩张

整个体系解体，丧失承载力另影响强度的因素还有：龄期、加载速率、试块尺寸等§2.1混凝土的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能

轴心抗压强度fck

（棱柱体抗压强度）

棱柱体高度的取值：

①摆脱端部摩擦力的影响；

②试件不致失稳。

试验目的：采用棱柱体试件，反映混凝土的实际工作状态。

试件尺寸：我国取mm为标准试件。§2.1混凝土的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能承压板试块考虑到承压板对试件的约束，立方体抗压强度大于棱柱体抗压强度；并考虑到构件和试件的区别且有：取直接受拉试验ftk100100150150500试验结果：0.88的意义与的取值同前第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

轴心抗拉强度

ftk

劈裂试验ftsddftsFFFF我国根据100mm立方体的劈裂与抗压试验结果有：fts=0.19fcu3/42.复合应力状态下混凝土的强度§2.1混凝土的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能

双轴应力状态

①双向受拉，接近单轴抗拉强度；

②双向受压，混凝土的侧向变形受到约束，强度提高；

③一拉一压，加速了混凝土内部微裂缝的发展，抗拉、抗压强度均降低。

剪压或剪拉复合应力状态混凝土的剪压复合强度

§2.1混凝土的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能混凝土的抗剪强度：随拉应力增大而减小随压应力增大而增大当压应力在0.6fc左右时，抗剪强度达到最大，压应力继续增大，则由于内裂缝发展明显，抗剪强度将随压应力的增大而减小。

1=fcc’

1=fcc’

2=

3=fLfL----侧向约束压应力（加液压）圆柱体试验有侧向约束时的抗压强度无侧向约束时圆柱体的单轴抗压强度第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

三轴应力状态三轴应力状态有多种组合，实际工程遇到较多的螺旋箍筋柱和钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。三向受压试验一般采用圆柱体在等侧压条件进行。

混凝土单轴受力时的应力-应变关系反映了混凝土受力全过程的重要力学特征,是分析混凝土构件应力、建立承载力和变形计算理论的必要依据，也是利用计算机进行非线性分析的基础。

混凝土单轴受压应力-应变关系曲线，常采用棱柱体试件来测定。在普通试验机上采用等应力速度加载，达到轴心抗压强度fc时，试验机中集聚的弹性应变能大于试件所能吸收的应变能，会导致试件产生突然脆性破坏，只能测得应力-应变曲线的上升段。采用等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得应力-应变曲线的下降段。第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

3.混凝土的变形

一次短期加载下混凝土的变形性能第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

混凝土受压时的应力-应变关系作用是：峰值应力后，吸收试验机的变形能，测出下降段第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

02468102030s(MPa)e×10-3ABCDE不同强度混凝土的应力-应变关系曲线强度等级越高，线弹性段越长，峰值应变也有所增大。但高强混凝土中，砂浆与骨料的粘结很强，密实性好，微裂缝很少，最后的破坏往往是骨料破坏，破坏时脆性越显著，下降段越陡。§2.1混凝土的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能

混凝土单轴受压时的应力-应变关系的数学模型

u=0.0038

0=0.002o

cfc

c0.15fc

u=0.0035

0=0.002o

cfc

c美国Hognestad模型德国Rüsch模型§2.1混凝土的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能◆《规范》应力-应变关系上升段：下降段：§2.1混凝土的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能

三向受压状态下混凝土的受力特点

试件纵向受压时，混凝土的横向膨胀受到约束，使核心混凝土处于三向受压状态，内部微裂缝的发展受到抑制，从而提高了试件的纵向强度和延性，特别是延性大为提高。混凝土圆柱体三向受压时轴向应力—应变曲线

§2.1混凝土的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能

三向受压状态下混凝土的受力特点

§2.1混凝土的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能螺旋箍筋圆柱体约束混凝土的应力—应变曲线

混凝土的变形模量弹性模量变形模量切线模量第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

混凝土变形模量的表示方法

混凝土的弹性模量的试验方法（150×150×300标准试件）

c/fc

c0.55~10次此线和原点切线基本平行，取其斜率作为Ec第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

混凝土的变形模量

混凝土的变形模量第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

混凝土弹性模量与立方体抗压强度之间的关系：混凝土的泊松比和剪切模量混凝土的泊松比，在压力较小时为0.15~0.18，接近破坏时可达0.5以上，一般可取0.2混凝土的剪切模量为第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

混凝土的变形模量轴向受拉时混凝土的应力应变关系

t

to

t0

tu

ft

t(MPa)0

(mm)

cr=0.00012试件：76

19

305mmfc=44MPa43210.010.020.030.040.050.06标距＝83mm

理论模型第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

荷载长期作用下混凝土的变形性能----徐变原因之一，胶凝体的粘性流动原因之二，混凝土内部微裂缝的不断发展第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

定义：在荷载长期作用下，混凝土的变形随时间而徐徐增长的现象。徐变的特点：开始增长较快，以后逐渐减慢，最后趋于稳定。

荷载长期作用下混凝土的变形性能----影响徐变的因素第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

①应力的大小；应力越大，徐变越大②混凝土的龄期；加荷时混凝土的龄期，越早，徐变越大③混凝土的制作、养护环境；温度越高，湿度越大，徐变越小④水灰比与水泥用量；水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大⑤骨料用量及力学性能。骨料越硬，徐变越小

徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大影响。由于混凝土的徐变，会使构件的变形增加，在钢筋混凝土截面中引起应力重分布，在预应力混凝土结构中会造成预应力的损失。

混凝土的徐变特性主要与时间参数有关。徐变对混凝土结构的影响PAsPAs

s1

c1P

s2As

s2P拆去，钢筋受压混凝土受拉，可能会引起混凝土开裂徐变：

s

，

c

第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

荷载长期作用下混凝土的变形性能----徐变第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

定义：混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩。收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。

当这种自发的变形受到外部（支座）或内部（钢筋）的约束时，将使混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的开裂。混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力损失。

荷载长期作用下混凝土的变形性能----收缩养护条件、制作方法、使用环境、体积与表面积的比值等骨料：骨料越硬，收缩越小水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收缩越大水泥品种：等级越高，收缩越大影响因素：收缩对混凝土结构的影响As

sAs

s收缩：钢筋受压，混凝土受拉As第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

荷载长期作用下混凝土的变形性能----收缩重复荷载下混凝土的变形性能

p

e

包罗线与一次性加载时的应力-应变曲线相似4.混凝土的疲劳第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

疲劳强度

混凝土的疲劳强度由疲劳试验测定。采用100mm×100mm×300mm或着150mm×150mm×450mm的棱柱体，把棱柱体试件承受200万次或其以上循环荷载而发生破坏的压应力值称为混凝土的疲劳抗压强度。破坏重复荷载下的应力-应变曲线fcf

3

2

1

疲劳强度<fcfcf的确定原则：100×100×300或150×150×450的棱柱体试块承受200万次（或以上）循环荷载时发生破坏的最大压应力值§2.1混凝土的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能

影响因素

施加荷载时的应力大小是影响应力-应变曲线不同的发展和变化的关键因素，即混凝土的疲劳强度与重复作用时应力变化的幅度有关。在相同的重复次数下，疲劳强度随着疲劳应力比值的增大而增大。钢筋热轧钢筋：热轧光面钢筋HPB235，热轧带肋钢筋HRB335、HRB400，余热处理钢筋RRB400冷拉钢筋：由热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成热处理钢筋：将HRB400、RRB400钢筋通过加热、淬火、回火而成按加工钢丝碳素钢丝：高碳镇静钢通过多次冷拔、应力消除、矫正、回火处理而成刻痕钢丝：在钢丝表面刻痕，以增强其与混凝土间的粘结力钢绞线：六根相同直径的钢丝成螺旋状铰绕在一起冷拔低碳钢丝：由低碳钢冷拔而成§2.2钢筋的物理力学性能1.钢筋的种类第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.2钢筋的物理力学性能

按表面形状光圆钢筋变形钢筋钢筋的应用范围非预应力钢筋：HRB235，HRB335，HRB400，RRB400预应力钢筋：碳素钢丝，刻痕钢丝，钢绞线，热处理钢筋，冷拉钢筋§2.2钢筋的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能热轧钢筋的符号说明HPB235

生产工艺：hotrolled表面形状：plain钢筋：bar屈服强度§2.2钢筋的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能热轧钢筋的符号说明HRB335

hotrolledribbedbarRRB400

remainedheattreatmentribbedbar第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.2钢筋的物理力学性能

预应力钢筋的符号说明钢绞线S——Strand

光面钢丝P——Plain

刻痕钢丝

I——Indented

螺旋肋钢丝

H——Helix

热处理钢筋

HT——Heat-treated

第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.2钢筋的物理力学性能

按化学成分碳素钢（铁、碳、硅、锰、硫、磷等元素）低碳钢（含碳量<0.25%）中碳钢（含碳量0.25~0.6%）高碳钢（含碳量0.6~1.4%）普通低合金钢（另加硅、锰、钛、钒、铬等）硅系硅钒系硅钛系硅锰系硅铬系第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.2钢筋的物理力学性能

冷拉

BKZZ’K’残余变形冷拉伸长率无时效经时效K点的选择：应力控制和应变控制温度的影响：温度达700ºC时恢复到冷拉前的状态，先焊后拉特性：只提高抗拉强度，不提高抗压强度，强度提高，塑性下降第2章混凝土结构材料的物理力学性能冷加工钢筋是由热轧钢筋和盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加工的目的是为了提高钢筋的强度，节约钢材。但经冷加工后，钢筋的延伸率降低。近年来，冷加工钢筋的品种很多，应根据专门规程使用。§2.2钢筋的物理力学性能

冷拔经过冷拔后钢筋没有明显的屈服点和流幅冷拔既能提高抗拉强度又能提高抗压强度第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.2钢筋的物理力学性能

热处理钢筋是将Ⅳ级钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理，使强度得到较大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于预应力混凝土结构。对特定钢号的钢筋进行淬火和回火处理强度提高，塑性降低不降低强度的前提下，消除由淬火产生的内力，改善塑性和韧性第2章混凝土结构材料的物理力学性能热处理§2.2钢筋的物理力学性能

有明显屈服点的钢筋a

——比例极限b

——弹性极限ob

——弹性阶段d

——极限抗拉强度bc

——屈服阶段cd

——强化阶段de

——破坏阶段e

——极限应变第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.2钢筋的物理力学性能

无明显屈服点的钢筋d

——极限抗拉强度e

——极限应变

条件屈服强度：

取残余应变为0.2%所对应的应力作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.2钢筋的物理力学性能

几个指标：屈服强度：是钢筋强度的设计依据，因为钢筋屈服后将发生很大的塑性变形，且卸载时这部分变形不可恢复，这会使钢筋混凝土构件产生很大的变形和不可闭合的裂缝。屈服上限与加载速度有关，不太稳定，一般取屈服下限作为屈服强度。延伸率：钢筋拉断后的伸长值与原长的比率，是反映钢筋塑性性能的指标。延伸率大的钢筋，在拉断前有足够预兆，延性较好。屈强比：反映钢筋的强度储备，fy/fu=0.6~0.7。第2章混凝土结构材料的物理力学性能

冷弯要求：将直径为d的钢筋绕直径为D的钢辊弯成一定的角度而不发生断裂§2.2钢筋的物理力学性能

s

s

s=Es

s

y

s,hfy

s

s

s=Es

s

y

s,hfyfs,u

s,u

s,u

s

s

s=Es

s

yfy

s,hfs,u有明显流幅的钢筋无明显流幅的钢筋3.钢筋的应力-应变曲线的数学模型第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.2钢筋的物理力学性能

重复荷载作用下，钢筋的强度<静载作用下的强度规定的应力幅度内，经一定次数的重复荷载后，发生疲劳破坏的最大应力值称为疲劳强度。对钢筋用疲劳应力幅来表示其疲劳强度。试验方法单根钢筋的轴拉疲劳钢筋埋入混凝土中重复受拉或受弯4.钢筋的疲劳第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.2钢筋的物理力学性能

强度要求：屈服强度和极限强度，抗震设计时还要求有一定的屈强比要求钢筋有足够的强度和适宜的强屈比(极限强度与屈服强度的比值)。例如，对抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋的实际强屈比不应小于1.25。塑性要求：伸长率和冷弯要求,避免发生脆性破坏可焊性:要求钢筋焊接后不产生裂缝和过大的变形，焊接接头性能良好与混凝土的粘结性:要求钢筋与混凝土之间有足够的粘结力，以保证两者共同工作5.混凝土结构对钢筋性能的要求第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.2钢筋的物理力学性能

粘结应力的定义钢筋与混凝土接触面上产生的沿钢筋纵向的剪应力。粘结强度：粘结失效时的最大（平均）粘结应力。粘结强度的测试

第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.3混凝土与钢筋的粘结

1.粘结的意义粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础§2.3混凝土与钢筋的粘结

拔出试验第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.3混凝土与钢筋的粘结

◆光圆钢筋与变形钢筋具有不同的粘结机理，其粘结作用主要由三部分组成：（１）钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力（胶结力）。一般很小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用，当接触面发生相对滑移时，该力即消失。（２）混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩阻力。（３）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力（咬合力）。对于光圆钢筋，这种咬合力来自于表面的粗糙不平。第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.3混凝土与钢筋的粘结

2.粘结力的组成第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.3混凝土与钢筋的粘结

◆变形钢筋与混凝土之间的机械咬合作用主要是由于变形钢筋肋间嵌入混凝土而产生的。变形钢筋和混凝土的机械咬合作用

粘结破坏机理

（1）光圆钢筋的粘结破坏：粘结作用在钢筋与混凝土间出现相对滑移前主要取决于化学胶着力，发生滑移后则由摩擦力和机械咬合力提供。（2）变形钢筋的粘结破坏

粘结强度仍由胶着力、摩擦力和机械咬合力组成。但主要为机械咬合力。钢筋开始滑移后，粘结力主要由钢筋凸肋对混凝土的斜向挤压力和界面上的摩擦力组成。

若钢筋外围混凝土很薄且没有环向箍筋约束，形成纵向劈裂裂缝，沿钢筋纵向产生劈裂破坏。第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.3混凝土与钢筋的粘结

粘结破坏机理

若有环向箍筋约束混凝土的变形，纵向劈裂裂缝的发展受到限制，最后钢筋沿肋外径的圆柱面出现整体滑移，发生刮犁式破坏（剪切破坏）。（3）

影响粘结强度的因素

①

混凝土的强度；

②横向配筋的数量；

③钢筋的外形；

④混凝土的保护层厚度及钢筋间距；

⑤锚固区的横向压力；

⑥受力状态。第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.3混凝土与钢筋的粘结

第3章受弯构件的正截面受弯承载力主要内容：概述正截面受弯性能的试验研究正截面受弯承载力分析单筋矩形截面受弯承载力计算双筋矩形截面受弯承载力计算T型截面受弯承载力计算重点：正截面受弯性能的试验研究正截面受弯承载力分析单筋矩形截面受弯承载力计算双筋矩形截面受弯承载力计算第3章受弯构件的正截面受弯承载力第3章受弯的构件正截面受弯承载力

§3.1梁、板的一般构造受弯构件主要是指弯矩和剪力共同作用的构件§3.1梁、板的一般构造受弯构件由弯矩作用而发生的破坏称正截面破坏，破坏截面与构件的纵轴线垂直受弯构件由弯矩和剪力共同作用而发生的破坏称斜截面破坏，破坏截面与构件的纵轴线斜交结构中常用的梁、板是典型的受弯构件。梁板结构挡土墙板梁式桥第3章受弯的构件正截面受弯承载力

§3.1梁、板的一般构造结构中常用的梁、板是典型的受弯构件。§3.1梁、板的一般构造第3章受弯构件的正截面受弯承载力单筋矩形梁双筋矩形梁T形梁I形梁环形梁3.1.1截面的形式与构造要求

§3.1梁、板的一般构造1、截面形式净距25mm

钢筋直径dcccbhc25mm

dh0=h-35bhh0=h-60净距30mm

钢筋直径d净距30mm

钢筋直径d第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.1梁、板的一般构造

梁的构造要求1.截面的形式与构造要求第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.1梁、板的一般构造

梁的构造要求（1）截面尺寸（2）混凝土强度等级和保护层厚度（3）纵向受力钢筋的直径及根数（4）纵筋的净间距（5）纵向构造钢筋（架立钢筋及侧向腰筋）（6）箍筋hh0c15mm

d分布钢筋板厚的模数为10mm第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.1梁、板的一般构造

板的构造要求第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.1梁、板的一般构造

板的构造要求（1）板的最小厚度（2）混凝土强度等级和保护层厚度（3）板的受力钢筋（4）板的分布钢筋现浇钢筋混凝土板的最小厚度见表3-1第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.1梁、板的一般构造

纵向受拉钢筋的配筋百分率定义：纵向受拉钢筋总截面面积与正截面的有效面积的比值，称为纵向受拉钢筋的配筋百分率，用，或简称配筋率，用百分数来表示。第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.1梁、板的一般构造

混凝土保护层厚度定义：纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离，称为保护层厚度，用C表示。混凝土保护层的三个作用：（1）防止纵向钢筋锈蚀（2）在火灾等情况下，使钢筋的温度上升缓慢（3）使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结梁、板、柱的混凝土保护层厚度与环境类别和混凝土强度等级有关，见附表3-4注意：我们通常所说的保护层厚度都是指构件的最小保护层厚度

正截面受弯性能试验示意

在梁的纯弯段内，沿梁高布置测点，量测梁截面不同高度处的纵向应变。采用预贴电阻应变片或其它方法量测纵向受拉钢筋应变，从而得到荷载不断增加时钢筋的应力变化情况。在梁跨中的下部设置位移计，以量测梁跨中的挠度。应变测点百分表百分表位移计第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.2受弯构件正截面的受弯性能§3.2受弯构件正截面的受弯性能1.适筋梁正截面受弯的三个阶段

梁的挠度、纵筋拉应力、截面应变试验曲线

梁跨中挠度实测图纵向钢筋应力

实测图

纵向应变沿梁截面高度分布实测图第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.2受弯构件正截面的受弯性能

适筋梁正截面受力的三个阶段

弹性阶段（Ⅰ阶段）第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.2受弯构件正截面的受弯性能

适筋梁正截面受力的三个阶段

第Ⅰ阶段的受力特点第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.2受弯构件正截面的受弯性能（1）混凝土没有开裂；（2）受压区混凝土的应力图是直线，受拉区混凝土的应力图在Ⅰ阶段前期是直线，后期是曲线；（3）弯矩与截面曲率基本上是直线关系。

第Ⅰ阶段与设计计算的联系

Ⅰa阶段：抗裂验算，计算Mcr的依据

适筋梁正截面受力的三个阶段

带裂缝工作阶段（Ⅱ阶段）第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.2受弯构件正截面的受弯性能

适筋梁正截面受力的三个阶段

第Ⅱ阶段的受力特点第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.2受弯构件正截面的受弯性能（1）在裂缝截面处，受拉区大部分混凝土退出工作，拉力主要由纵向钢筋承担，但钢筋没有屈服；（2）受压区混凝土已有塑性变形，但不充分，压应力图形为只有上升段的曲线；（3）弯矩与截面曲率是曲线关系，截面曲率与挠度的增长加快了。

第Ⅱ阶段与设计计算的联系

第Ⅱ阶段：裂缝宽度及变形验算，计算裂缝，刚度的依据

适筋梁正截面受力的三个阶段

破坏阶段（Ⅲ阶段）

§3.2受弯构件正截面的受弯性能第3章受弯构件的正截面受弯承载力

适筋梁正截面受力的三个阶段

第Ⅲ阶段的受力特点第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.2受弯构件正截面的受弯性能（1）纵向受拉钢筋屈服，拉力保持为常值；裂缝截面处，受拉区大部分混凝土已退出工作，受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满，有上升段曲线，也有下降段曲线；（2）弯矩还略有增加；（3）受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值时，混凝土被压碎，截面破坏；（4）弯矩—曲率关系为接近水平的曲线。

第Ⅲ阶段与设计计算的联系

Ⅲa阶段：正截面受弯承载力计算，计算Mu的依据

适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点

§3.2受弯构件正截面的受弯性能第3章受弯构件的正截面受弯承载力

正截面受弯的三种破坏形态

(1)

适筋破坏形态()

受拉钢筋先屈服，受压区混凝土后压坏，破坏前有明显预兆——裂缝、变形急剧发展，为“延性破坏”。（钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度都得到发挥）(2)

超筋破坏形态（）

受压区混凝土先压碎，钢筋不屈服，破坏前没有明显预兆，为“脆性破坏”。（钢筋的受拉强度没有发挥）(3)

少筋破坏形态()

构件一裂就坏，无征兆，为“脆性破坏”。（混凝土的抗压强度未得到发挥）第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.2受弯构件正截面的受弯性能1基本假定

（3）混凝土的受压应力－应变关系的表达式为：当（上升段）时

当（水平段）时式中

（4）钢筋的应力－应变关系采用理想弹塑性应力－应变关系，钢筋应力的绝对值不应大于其相应的强度设计值，受拉钢筋的极限拉应变取0.01。第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.3正截面受弯承载力计算原理

（1）截面平均应变符合平截面假定；

（2）不考虑混凝土的抗拉强度；（后面采用T型截面的原因之一）

§3.3正截面受弯承载力计算原理2受压区等效矩形应力图形

等效原则：1）混凝土压应力的合力合力C大小相等；2）两图形中受压区合力C的作用点不变.第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.3正截面受弯承载力计算原理等效矩形应力图相对界限受压区高度

第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.3正截面受弯承载力计算原理3适筋梁与超筋梁的界限级界限配筋率

相对界限受压区高度

设钢筋开始屈服时的应变为，则相对界限受压区高度仅与材料性能有关，与截面尺寸无关。

——相对界限受压区高度第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.3正截面受弯承载力计算原理设界限破坏是中和轴高度xcb

，则有相对界限受压区高度

第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.3正截面受弯承载力计算原理3适筋梁与超筋梁的界限级界限配筋率

当相对受压区高度时，属于超筋梁。

当时，属于界限情况，与此对应的纵向受拉钢筋的配筋率，称为界限配筋率，记作ρb，此时考虑截面上力的平衡条件，则有 故其中，中的下角b表示界限。

4最小配筋率

确定原则：按Ⅲa阶段计算钢筋混凝土受弯构件正截面受弯承载力与按Ia阶段计算的素混凝土受弯构件正截面受弯承载力两者相等。仅从承载力考虑：

《混凝土结构设计规范》规定：

对于受弯的梁类构件对于地基上的混凝土板，最小配筋率可适当降低，但不应小于0.15％。考虑到混凝土抗拉强度的离散性以及温度变化和混凝土收缩对钢筋混凝土结构的不利影响等，最小配筋率的确定还需受到裂缝宽度限值等条件的控制。因此它的确定是一个涉及因素较多的复杂问题。第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.3正截面受弯承载力计算原理1基本计算公式适用条件截面应力计算图形第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.4单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

基本计算公式

§3.4单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

适用条件

防止发生超筋破坏防止发生少筋破坏第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.4单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算2截面承载力计算的两类问题

已知：弯矩设计值，截面尺寸，混凝土强度等级及钢筋级别，环境类别求：受拉钢筋截面面积未知数：、。第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.4单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

截面设计

计算步骤：（1）求h0，由环境类别，查混凝土保护层厚度C，再假设

（2）由混凝土和钢筋等级，查得（3）解二次联立方程式，求（4）验算适用条件：1），若，说明是超筋梁，改用双筋梁或增大截面尺寸或提高混凝土强度等级重新计算（5）以实际采用钢筋面积验算条件（2）即，如不满足，则纵向受拉钢筋应按配置。

截面复核

已知：、、、、、、求：未知数：、基本公式：（1）当且时，用基本公式直接计算；（2）当时，说明是超筋梁，取，；（3）当时，说明是少筋梁，分别按素混凝土构件和钢筋混凝土构件计算，取小值。第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.4单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算3正截面受弯承载力的计算系数与计算方法（1）取计算系数，第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.4单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算4构造要求

梁常用HRB400级、HRB335级钢筋，板常用HPB235级、HRB335级和HRB400级钢筋；梁受拉钢筋为一排时梁受拉钢筋为两排时平板

截面尺寸

纵向钢筋

的确定

简支梁可取h=(1/8~1/16)L0

梁宽b可按b=(1/2~1/3.5)h

简支板可取h=(1/25~1/35)L0第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.4单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算1概述（1）当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件限制而不能增加，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截面；（2）梁的同一截面有可能承受异号弯矩时，也出现双筋截面；（3）当某种原因截面受压区已存在的钢筋面积较大时，宜考虑其受压作用而按双筋梁计算；（4）还有提高延性、减少变形、兼作架立筋的作用。

§3.5双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算第3章受弯构件的正截面受弯承载力

双筋截面的概念双筋截面是指在受压区配置较多受压钢筋，在正截面受压承载力计算中必须考虑受压钢筋的受压作用的情况。

采用双筋截面的条件：

§3.5双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算2基本计算公式与适用条件

双筋矩形截面计算简图第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.5双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

计算公式单筋部分纯钢筋部分

受压钢筋与其余部分受拉钢筋As2组成的“纯钢筋截面”的受弯承载力与混凝土无关。因此，截面破坏形态不受As2配筋量的影响，理论上这部分配筋可以很大，如形成钢骨混凝土构件。第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.5双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

计算公式fyAs2As2Mu’fy’As’bAs’

适用条件

防止发生超筋破坏

保证受压钢筋强度充分利用（受压钢筋屈服）

双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.5双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算3截面设计（1）

已知：、、、、、、、求：、未知数：、、，需补充一个条件。基本方程：（1）若按单筋计算（2）若按双筋计算补充方程：x=xb，直接用基本公式计算第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.5双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算3截面设计（2）

已知：、、、、、、、、求：未知数：、。基本方程：（1），，（2）若说明给定的太小，可假定未知，按第一类情况处理（3）若，说明给定的太大，偏于安全的简化计算：

§3.5双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算第3章受弯构件的正截面受弯承载力4截面复核

已知：、、、、、、、、、求：未知数：、基本方程：（1）当时，直接用基本公式求（2）

当时，取，（3）

当时，取，第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.5双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算1T形截面概述受拉钢筋较多，可将截面底部宽度适当增大，形成工形截面。工形截面的受弯承载力的计算与T形截面相同。挖去中和轴

受弯构件在破坏时，大部分受拉区混凝土早已退出工作，故将受拉区混凝土的一部分去掉。只要把原有的纵向受拉钢筋集中布置在梁肋中，截面的承载力计算值与原有矩形截面完全相同，这样做不仅可以节约混凝土且可减轻自重。剩下的梁就成为由梁肋()及挑出翼缘，两部分所组成的T形截面。

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算2T形截面梁的应用第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算3T形截面梁翼缘的计算宽度T形截面梁翼缘内的压应力分布不均匀，且分布宽度与多种因素有关。为简化计算，通常采用与实际分布情况等效的翼缘宽度，称为翼缘的计算宽度或有效宽度。第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算T形截面梁翼缘的计算宽度第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算4两类T形截面梁的判别第一类T形截面第二类T形截面界限情况第二类T形截面第一类T形截面截面设计截面校核第二类T形截面第一类T形截面

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算第3章受弯构件的正截面受弯承载力计算公式与宽度等于bf'的矩形截面相同：◆为防止超筋脆性破坏，相对受压区高度应满足x≤xb。对第一类T形截面，该适用条件一般能满足。◆为防止少筋脆性破坏，受拉钢筋面积应满足As≥rminbh，b为T形截面的腹板宽度。◆对工形和倒T形截面，受拉钢筋应满足：

As≥rmin[bh+(bf-

b)hf]第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算5第一类T形截面梁的基本公式及适用条件

基本公式

适用条件=+

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算第3章受弯构件的正截面受弯承载力6第二类T形截面梁的基本公式及适用条件

基本公式

适用条件为防止超筋脆性破坏，单筋部分应满足：第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算为防止少筋脆性破坏，截面配筋面积应满足：

As≥rminbh。对于第二类T形截面，该条件一般能满足。第二类T形截面的设计计算方法也与双筋矩形截面类似按单筋截面计算As1YN?第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

截面设计

一般截面尺寸已知，求受拉钢筋截面面积As，故可按下述两种类型进行：

1)第一种类型，满足下列鉴别条件令

2)第二种类型，满足下列鉴别条件

令

则其计算方法与的单筋矩形截面梁完全相同第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算取As2

＝？验算

第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

截面复核

1)第一种类型

当满足按矩形梁的计算方法求Mu。2)第二种类型

是？第3章受弯构件的正截面受弯承载力

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

Mu≥M

?

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算第3章受弯构件的正截面受弯承载力第4章受弯构件的

斜截面承载力第4章受弯构件斜截面承载力主要内容：受弯构件受剪性能的试验研究斜截面受剪承载力计算构造要求重点：受弯构件受剪性能的试验研究斜截面受剪承载力计算

在主要承受弯矩的区段内，产生正截面受弯破坏；

而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。纯弯段剪弯段剪弯段

§4.1概述第4章受弯构件斜截面承载力§4.1概述计算和构造构造

腹筋的作用

箍筋：

①提高斜截面受剪承载力；

②与纵筋绑扎，形成钢筋骨架→便于施工；

③防止纵筋过早压曲，约束核心混凝土。

弯起钢筋：由纵筋弯起形成

承受较大的剪力。第4章受弯构件斜截面承载力

§4.1概述梁的箍筋和弯起钢筋§4.1概述

斜裂缝形成以前的应力状态第4章受弯构件斜截面承载力斜裂缝出现前的应力状态

§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态第4章受弯构件斜截面承载力

斜裂缝形成以后斜裂缝出现后的应力状态斜截面上的抗力

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。

§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态1、腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝

斜裂缝是因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，如图所示。腹剪斜裂缝

§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态第4章受弯构件斜截面承载力

在剪弯区段截面的下边缘，主拉应力还是水平向的。所以，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，这种裂缝上细下宽，是最常见的，如下图所示。弯剪斜裂缝第4章受弯构件斜截面承载力

§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态2、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。

●

较大，说明

（或M）较大

截面容易被拉坏；●

较小，说明

（或V）较大

截面容易被压坏。

承受集中荷载时，

承受均布荷载时，设βl为计算截面离支座的距离，则第4章受弯构件斜截面承载力

§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态第4章受弯构件斜截面承载力斜拉破坏剪压破坏斜压破坏当剪跨比较大(λ>3)时，或箍筋配置不足时出现。特点是斜裂缝一出现梁即破坏。破坏呈明显脆性，类似于正截面承载力中的少筋破坏。其特点是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失。当剪跨比较小(λ<1)时，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内。当剪跨比一般(1<λ<3)时，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梁斜截面剪切破坏形态3、斜截面受剪破坏的三种主要形态

§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态

设计中斜压破坏和斜拉破坏主要靠构造要求来避免，而剪压破坏则通过配箍计算来防止。

如图为三种破坏形态的荷载挠度（F-f）曲线图，从图中曲线可见，各种破坏形态的斜截面承载力各不相同，斜压破坏时最大，其次为剪压，斜拉最小。它们在达到峰值荷载时，跨中挠度都不大，破坏后荷载都会迅速下降，表明它们都属脆性破坏类型，而其中尤以斜拉破坏为甚。fF0剪压破坏斜拉破坏斜压破坏第4章受弯构件斜截面承载力

§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态

三种破坏形态的比较

有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态

与无腹筋梁类似，有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态主要有三种：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。当λ>3，且箍筋配置的数量过少，将发生斜拉破坏；如果λ>3，箍筋的配置数量适当，则可避免斜拉破坏，而发生剪压破坏；剪跨比较小或箍筋的配置数量过多，会发生斜压破坏。对有腹筋梁来说，只要截面尺寸合适，箍筋数量适当，剪压破坏是斜截面受剪破坏中最常见的一种破坏形式。

§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态第4章受弯构件斜截面承载力第4章受弯构件斜截面承载力剪跨比试验表明，剪跨比越大，有腹筋梁的抗剪承载力越低，如图所示。对无腹筋梁来说，剪跨比越大，抗剪承载力也越低，但当λ≥3，剪跨比的影响不再明显。1影响斜截面受剪承载力的主要因素剪跨比对有腹筋梁受剪承载力的影响§4.4斜截面受剪承载力的计算

§4.4斜截面受剪承载力的计算第4章受弯构件斜截面承载力

斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。梁斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度。梁为斜拉破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度，而抗拉强度的增加较抗压强度来得缓慢，故混凝土强度的影响就略小。剪压破坏时，混凝土强度的影响则居于上述两者之间。

§4.4斜截面受剪承载力的计算

混凝土强度第4章受弯构件斜截面承载力

纵向钢筋配筋率

试验表明，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提高而增大。这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度的延伸，从而增大了剪压区面积的作用。纵向钢筋配筋率对有腹筋梁受剪承载力的影响

§4.4斜截面受剪承载力的计算第4章受弯构件斜截面承载力

箍筋的配箍率

有腹筋梁出现斜裂缝后，箍筋不仅直接承受相当部分的剪力，而且有效地抑制斜裂缝的开展和延伸，对提