第五章斜截面1(09) 2

1、 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件破壞形式受彎構(gòu)件破壞形式：1.正截面破壞正截面破壞2.斜截面破壞斜截面破壞剪彎段剪彎段純彎段純彎段剪彎段剪彎段 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算5.1 5.1 概概 述述5.2 5.2 斜截面受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)斜截面受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)5.3 5.3 影響受彎件斜截面受剪承載力的主要因素影響受彎件斜截面受剪承載力的主要因素 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算5.1概述概述斜截面開(kāi)裂前后受力分析斜截面開(kāi)裂前后受力分析圖圖5-1 5-1 對(duì)稱(chēng)加載簡(jiǎn)支梁對(duì)稱(chēng)加載簡(jiǎn)支梁

2、 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算圖圖5-2 5-2 梁的應(yīng)力狀態(tài)和斜裂縫形態(tài)梁的應(yīng)力狀態(tài)和斜裂縫形態(tài) 5.1概述概述彎剪型彎剪型腹剪型腹剪型45o(a)(b) 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算圖圖5-3 5-3 斜截面受剪破壞斜截面受剪破壞5.1概述概述 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算圖圖5-4 梁的箍筋和彎起鋼筋梁的箍筋和彎起鋼筋 防止斜截面開(kāi)裂、破壞的配筋方式防止斜截面開(kāi)裂、破壞的配筋方式 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算圖圖5-5 5-5 梁配筋圖梁配筋圖

3、第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算5.2受彎構(gòu)件斜截面受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)受彎構(gòu)件斜截面受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)一、無(wú)腹筋梁受力及破壞分析一、無(wú)腹筋梁受力及破壞分析 開(kāi)裂前：開(kāi)裂前：剪力是全截面承擔(dān)；剪力是全截面承擔(dān)；支座附近截面支座附近截面a -a處的處的鋼筋應(yīng)力鋼筋應(yīng)力s與該截面的與該截面的彎矩彎矩Ma成正比。成正比。圖圖5-6 開(kāi)裂前受力圖開(kāi)裂前受力圖V 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算5.2受彎構(gòu)件斜截面受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)受彎構(gòu)件斜截面受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)一、無(wú)腹筋梁受力及破壞分析一、無(wú)腹筋梁受力及破壞分析 圖圖5-7 隔離體受力圖隔

4、離體受力圖 開(kāi)裂后：開(kāi)裂后：主要由剪壓區(qū)承擔(dān)主要由剪壓區(qū)承擔(dān)骨料咬合力骨料咬合力縱筋的銷(xiāo)栓力縱筋的銷(xiāo)栓力剪壓區(qū)內(nèi)的混凝土壓應(yīng)力將剪壓區(qū)內(nèi)的混凝土壓應(yīng)力將大大增加。大大增加。剪壓區(qū)剪壓區(qū) 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算一、無(wú)腹筋梁受力及破壞分析一、無(wú)腹筋梁受力及破壞分析 縱向鋼筋應(yīng)力：縱向鋼筋應(yīng)力： 斜裂縫出現(xiàn)后，截面斜裂縫出現(xiàn)后，截面a-a處鋼筋的鋼筋應(yīng)力處鋼筋的鋼筋應(yīng)力s取決于取決于臨界斜裂縫頂點(diǎn)截面臨界斜裂縫頂點(diǎn)截面b -b處處的彎矩的彎矩Mb，即即s 與與Mb成正比。成正比。圖圖5-8 隔離體受力圖隔離體受力圖 bbTsTs=TbVdMaMb 第第5 5

5、章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算一、無(wú)腹筋梁受力及破壞分析一、無(wú)腹筋梁受力及破壞分析 圖圖5-9 粘結(jié)裂縫和撕裂裂縫粘結(jié)裂縫和撕裂裂縫 撕裂裂縫撕裂裂縫粘接裂縫粘接裂縫 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算圖圖5-10 無(wú)腹筋梁的拱體受力機(jī)構(gòu)無(wú)腹筋梁的拱體受力機(jī)構(gòu) 一、無(wú)腹筋梁受力及破壞分析一、無(wú)腹筋梁受力及破壞分析 臨界斜裂縫臨界斜裂縫 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算二、有腹筋梁的受力及破壞分析二、有腹筋梁的受力及破壞分析 圖圖5-11 有腹筋梁的剪力傳遞有腹筋梁的剪力傳遞 箍筋和混凝土斜壓桿分別成為桁架的受

6、拉腹桿和受壓腹箍筋和混凝土斜壓桿分別成為桁架的受拉腹桿和受壓腹桿，縱向受拉鋼筋成為桁架的受拉弦桿，剪壓區(qū)混凝土則成桿，縱向受拉鋼筋成為桁架的受拉弦桿，剪壓區(qū)混凝土則成為桁架的受壓弦桿。為桁架的受壓弦桿。 混凝土斜壓桿混凝土斜壓桿vF 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算三、三、 斜截面破壞的主要形態(tài)斜截面破壞的主要形態(tài) 剪跨比概念：剪跨比概念：000VhMVhVaha廣義剪跨比：廣義剪跨比：0VhM 實(shí)質(zhì)反映了截實(shí)質(zhì)反映了截面正應(yīng)力和剪應(yīng)力的面正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對(duì)關(guān)系相對(duì)關(guān)系. .VM=Va 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算 過(guò)過(guò) 程

7、：程：斜裂縫一旦出現(xiàn)，便迅速向集中荷載作用點(diǎn)延斜裂縫一旦出現(xiàn)，便迅速向集中荷載作用點(diǎn)延 伸，并很快形成臨界斜裂縫梁隨即破壞。伸，并很快形成臨界斜裂縫梁隨即破壞。 性性 質(zhì)：質(zhì)：破壞具有明顯的脆性破壞具有明顯的脆性。三、三、 斜截面破壞的主要形態(tài)斜截面破壞的主要形態(tài) 1.斜拉破壞斜拉破壞 破壞條件：破壞條件： 剪跨比剪跨比 較大（一般較大（一般 3 3） 或腹筋配置數(shù)量較少時(shí)。或腹筋配置數(shù)量較少時(shí)。 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算斜拉破壞斜拉破壞 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算圖圖5-12 5-12 有腹筋梁斜拉破壞有腹筋梁斜拉

8、破壞 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算2.剪壓破壞三、三、 斜截面破壞的主要形態(tài)斜截面破壞的主要形態(tài) 破壞條件：剪跨比適中（一般破壞條件：剪跨比適中（一般13）。）。 腹筋配置適量。腹筋配置適量。過(guò) 程: 斜裂縫中的某一條發(fā)展成為臨界斜裂縫； 臨界斜裂縫向荷載作用點(diǎn)緩慢發(fā)展，剪 壓區(qū)高度逐漸減小，最后剪壓區(qū)混凝土 被壓碎。性 質(zhì)：這種破壞有一定的預(yù)兆，但與適筋梁的 截面破壞相比，剪壓破壞仍屬于脆性破壞。 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算三、三、 斜截面破壞的主要形態(tài)斜截面破壞的主要形態(tài) 無(wú)無(wú)腹筋梁剪壓破壞腹筋梁剪壓破壞有有腹筋梁剪

9、破壓壞腹筋梁剪破壓壞 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算三、三、 斜截面破壞的主要形態(tài)斜截面破壞的主要形態(tài) 3.3.斜壓破壞斜壓破壞: :破壞條件：破壞條件：n剪跨比（一般剪跨比（一般11）；）；n腹板寬度較窄的腹板寬度較窄的T T形形 和工形梁上。和工形梁上。n腹筋配置量較多腹筋配置量較多腹剪型 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算3.斜壓破壞斜壓破壞: 過(guò)過(guò) 程：程：在腹部出現(xiàn)若干條平行的斜裂縫（即在腹部出現(xiàn)若干條平行的斜裂縫（即 腹剪型斜裂縫）；隨著荷載的增加，腹剪型斜裂縫）；隨著荷載的增加， 梁腹被這些斜裂縫分割為若干梁腹被這些

10、斜裂縫分割為若干斜向斜向“短短 柱柱”，最后因柱混凝土被壓碎而破壞。，最后因柱混凝土被壓碎而破壞。三、三、 斜截面破壞的主要形態(tài)斜截面破壞的主要形態(tài) 特特 征：征：斜壓破壞的破壞荷載很高，但變形很斜壓破壞的破壞荷載很高，但變形很 小，亦屬于小，亦屬于脆性破壞脆性破壞。 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算有有腹筋梁斜壓破壞腹筋梁斜壓破壞 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算三、三、 斜截面破壞的主要形態(tài)斜截面破壞的主要形態(tài) 斜拉破壞斜拉破壞剪壓破壞剪壓破壞斜壓破壞斜壓破壞 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算有

11、腹筋梁三種破壞形態(tài)比較：有腹筋梁三種破壞形態(tài)比較：三、三、 斜截面破壞的主要形態(tài)斜截面破壞的主要形態(tài) 斜拉破壞斜拉破壞為受拉脆性破壞，脆性為受拉脆性破壞，脆性性質(zhì)最顯著；性質(zhì)最顯著；斜壓破壞斜壓破壞為受壓脆性破壞為受壓脆性破壞；剪壓破壞剪壓破壞介于受拉和受壓脆性破介于受拉和受壓脆性破壞之間，亦為脆性破壞壞之間，亦為脆性破壞斜壓破壞斜壓破壞剪壓破壞剪壓破壞斜拉破壞斜拉破壞 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算5.3 影響斜截面受剪承載力的主要因素影響斜截面受剪承載力的主要因素一、剪跨比和跨高比一、剪跨比和跨高比 集中荷載作用剪跨比影響集中荷載作用剪跨比影響隨著隨著剪跨

12、比剪跨比的增大，受剪承載力降低。的增大，受剪承載力降低。 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算一、剪跨比和跨高比一、剪跨比和跨高比 隨著隨著跨高比跨高比l0/h的增大，受剪承載力降低。的增大，受剪承載力降低。均布荷載作用跨高比影響均布荷載作用跨高比影響 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算二、腹筋的數(shù)量二、腹筋的數(shù)量 箍筋和彎起鋼筋可以有效地提高斜截面的承載力。箍筋和彎起鋼筋可以有效地提高斜截面的承載力。因此，腹筋的數(shù)量增多時(shí)，斜截面的承載能力增大。因此，腹筋的數(shù)量增多時(shí)，斜截面的承載能力增大。三、混凝土強(qiáng)度等級(jí)三、混凝土強(qiáng)度等級(jí) 受剪承

13、載力與混凝土強(qiáng)度的關(guān)系受剪承載力與混凝土強(qiáng)度的關(guān)系fcu/MPa=1.53.0，n=187MPa/0bhVc 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算三、混凝土強(qiáng)度等級(jí)三、混凝土強(qiáng)度等級(jí) 斜拉破壞斜拉破壞主要取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度；主要取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度； 剪壓破壞和斜壓破壞剪壓破壞和斜壓破壞則主要取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度。則主要取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度。 斜截面受剪承載力隨混凝土強(qiáng)度斜截面受剪承載力隨混凝土強(qiáng)度 fcu,k的提高而增大。的提高而增大。 二者大致呈線(xiàn)性關(guān)系，二者大致呈線(xiàn)性關(guān)系，規(guī)范規(guī)范亦采用與亦采用與 fcu,k近似呈近似呈線(xiàn)性關(guān)系線(xiàn)性關(guān)系 ft 作為計(jì)

14、算參量之一。作為計(jì)算參量之一。 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算四、縱筋配筋率四、縱筋配筋率 在其他條件相同時(shí)，縱向鋼筋配筋率越大，斜截面在其他條件相同時(shí)，縱向鋼筋配筋率越大，斜截面承載力也越大。二者也大至呈線(xiàn)性關(guān)系。承載力也越大。二者也大至呈線(xiàn)性關(guān)系。 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算四、縱筋配筋率四、縱筋配筋率 縱筋配筋率越大，剪壓區(qū)高度縱筋配筋率越大，剪壓區(qū)高度越大；越大； 縱筋可以抑制斜裂縫的開(kāi)展，縱筋可以抑制斜裂縫的開(kāi)展，增大斜裂面間的骨料咬合作用；增大斜裂面間的骨料咬合作用； 縱筋本身的橫截面也能承受少縱筋本身的橫截面

15、也能承受少量剪力（即銷(xiāo)栓力）。量剪力（即銷(xiāo)栓力）。 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算五、其它因素五、其它因素 截面形狀截面形狀 試驗(yàn)表明，受壓區(qū)翼緣的存在對(duì)提高斜截面承載力有試驗(yàn)表明，受壓區(qū)翼緣的存在對(duì)提高斜截面承載力有一定的作用。因此，一定的作用。因此，T形截面梁的抗剪承載力與矩形截面形截面梁的抗剪承載力與矩形截面梁相比，斜截面承載能力要高一些，一般要高梁相比，斜截面承載能力要高一些，一般要高1030%。 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算五、其它因素五、其它因素 預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力 預(yù)應(yīng)力能阻滯斜裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展，增加混凝土剪預(yù)應(yīng)力能

16、阻滯斜裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展，增加混凝土剪壓區(qū)高度，從而提高混凝土所承擔(dān)的抗剪能力，預(yù)應(yīng)力壓區(qū)高度，從而提高混凝土所承擔(dān)的抗剪能力，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的斜裂縫長(zhǎng)度比鋼筋混凝土梁有所增長(zhǎng)，也提混凝土梁的斜裂縫長(zhǎng)度比鋼筋混凝土梁有所增長(zhǎng)，也提高了斜裂縫內(nèi)箍筋的抗剪能力。高了斜裂縫內(nèi)箍筋的抗剪能力。 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算 五、其它因素五、其它因素 梁的連續(xù)性梁的連續(xù)性a.連續(xù)梁連續(xù)梁受集中荷載時(shí)低于簡(jiǎn)支梁受集中荷載時(shí)低于簡(jiǎn)支梁的受剪承載力。的受剪承載力。中間支座中間支座附近的梁段因受異號(hào)彎矩的影響，抗剪承載力有所降低。附近的梁段因受異號(hào)彎矩的影響，抗剪承載力有所降低

17、。b.在受均布荷載時(shí)則是相當(dāng)?shù)?；邊支座附近梁段的抗剪承載在受均布荷載時(shí)則是相當(dāng)?shù)模贿呏ё浇憾蔚目辜舫休d力與簡(jiǎn)支梁相同。力與簡(jiǎn)支梁相同。 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算影響斜截面承載力的主要因素：影響斜截面承載力的主要因素：一、剪跨比一、剪跨比二、腹筋的數(shù)量二、腹筋的數(shù)量三、混凝土強(qiáng)度等級(jí)三、混凝土強(qiáng)度等級(jí)四、縱筋配筋率四、縱筋配筋率五、截面形狀、預(yù)應(yīng)力、連續(xù)性五、截面形狀、預(yù)應(yīng)力、連續(xù)性 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算5.45.4斜截面受剪承載力的計(jì)算公式與適用條件斜截面受剪承載力的計(jì)算公式與適用條件VsbsvcuVVVV

18、VVcVsbVsvsbsvsuMMMMM受剪承載力：受剪承載力：受剪承載力計(jì)算依據(jù)：受剪承載力計(jì)算依據(jù)： 剪壓破壞剪壓破壞受彎承載力：受彎承載力： 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算5.45.4斜截面受剪承載力的計(jì)算公式與適用條件斜截面受剪承載力的計(jì)算公式與適用條件一、基本假定：一、基本假定：1.1.斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力V V u uVsbsvcuVVVVVcVsbVsv2.2.箍筋與彎筋的應(yīng)力箍筋與彎筋的應(yīng)力 剪壓破壞時(shí)，箍筋與彎筋剪壓破壞時(shí)，箍筋與彎筋 都達(dá)到屈服，靠近剪壓區(qū)箍筋有可能未屈服。都達(dá)到屈服，靠近剪壓區(qū)箍筋有可能未屈服。 第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承