5受扭构件承载力计算-1.ppt

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1、第五章受扭构件承载力计算 T-关系曲线1、加载初期：弹性扭转变形；2、开裂：砼卸载，钢筋应力增大，增大，扭转刚度降低；5.15.1 纯扭构件的破坏特征和承载力计算纯扭构件的破坏特征和承载力计算3、继续加载：变形、裂缝激增，裂缝宽度逐渐加大，出现螺旋形裂缝；5、极限扭矩：抗扭钢筋相继屈服，砼退出工作，构件的抵抗扭矩下降。4、接近极限扭矩：形成临界裂缝，部分钢筋屈服，弹塑性变形；（1）构件的开裂扭矩（2）构件的破坏扭矩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 柱钢筋砼构件抗扭性能的两个指标：试验表明：当tpft长边中点先裂，然后延伸至上、下短边，形成三面受拉，一

2、面受压的空间扭曲面、脆性破坏。T tp5.1.1 矩形截面构件的开裂扭矩 弹性分析 按材力导出外边缘max时的扭矩比实测扭矩低很多。（b）塑性状态剪应力 塑性分析 塑性分析认为材料塑性充分发展，全截面从表面至中心达到max所计算的扭矩抗力。wt 抗扭塑性抵抗矩对于矩形截面：但混凝土并非理想塑性材料，故实际梁的扭矩抗力介于弹性分析和塑性分析结果之间。矩形截面纯扭构件的开裂扭矩：5.1.2 矩形截面纯扭构件的破坏特性受扭最理想的配筋方式是左靠近表面处设置呈45走向的螺旋形钢筋，但分解为竖向(箍筋)和水平(纵筋)组成抗扭骨架。施工不便反向扭矩失效 要配抗扭钢筋开裂形成大约45方向的螺旋式裂缝T 破坏

3、特征与纵筋和箍筋的数量有关1、当纵筋和箍筋或其中之一过少时2、当纵筋和箍筋的配置适当，开裂 抗扭钢筋受力T 钢筋屈服形成空间扭曲破坏面开裂表面形成螺旋裂缝抗扭钢筋受力 少筋构件。少筋构件。适筋构件。适筋构件。4、当纵筋和箍筋都配置过多，开裂抗扭钢筋受力T钢筋在砼压碎时未屈服3、当箍筋或纵筋数量过多时，开裂抗扭钢筋受力T 钢筋部分屈服形成空间扭曲破坏面从以上分析，要破坏有征兆，且承载力高，材料充分利用、只能采用1、2两种，应采取措施避免3、4。同时要材料充分发挥作用，抗扭纵筋和箍筋应合理搭配。部分超筋构件部分超筋构件完全超筋构件完全超筋构件实验表明：两种钢筋要有效发挥抗扭作用，应控制两者的用量比

4、。符号规定见教材当0.5 2 一般两者可以发挥作用规范规定：0.6 1.7当 =11.2，纵筋和箍筋的用量比最佳实验表明：以变角空间桁架模型为理论基础，确定有关基本变量，根据大量实测数据回归分折的经验公式：1=0.35公式的适用条件：避免少筋避免完全超筋2=1.25.1.3 纯扭构件的承载力计算理论扭弯比 T/M扭剪比T/Vb5.2.1 剪扭构件承载力的计算5.2 在弯、剪、扭共同作用下的矩形构件承载力的计算在弯、剪、扭共同作用下的矩形构件承载力的计算外部荷载条件构件截面形状、尺寸、配筋和材料强度内在因素第一类型（弯型）:较小第二类型（弯扭型）:弯矩较小，较大弯矩和扭矩共同作用的破坏形态扭剪比

5、0.6，扭型破坏扭矩和剪力共同作用的破坏形态第三类型（扭型）:较大，顶部钢筋少扭剪比0.3，剪型破坏扭剪比0.40.5，扭剪型破坏1）受剪扭的构件承载力计算0.5 t 1.05.2.2 弯剪扭构件的配筋计算方法 公路桥规采取叠加计算的截面设计简化方法。（1）剪扭构件抗剪承载力计算公式（2）剪扭构件抗扭承载力计算公式2）抗剪扭配筋的上下限（1）抗剪扭配筋的上限（2）抗剪扭配筋的下限配箍率：纵筋配筋率：公路桥规规定，矩形截面承受弯、剪、扭的构件，当符合条件：时可不进行构件的抗扭承载力计算，仅需按构造要求配置钢筋。（3）在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的配筋计算5.3 T形和形和形截面受扭构件形截面受扭

6、构件 T形和形截面可以看作是由简单矩形截面所组成的复杂截面。剪力全部由腹板承担；扭矩由腹板、受拉翼缘和受压翼缘共同承受，并按各部分截面的抗扭塑性抵抗矩分配。腹板：受压翼缘：受拉翼缘：腹板：按弯剪扭受力状态计算翼缘：按弯扭构件计算bfhbhfbfbbfhfhfh即：T型截面总的受扭塑性抵抗矩为：腹板部分矩形截面的受扭塑性抵抗拒 受压区翼缘矩形截面的受扭塑性抵抗矩 受拉区翼缘矩形截面的受扭塑性抵抗矩型截面总的受扭塑性抵抗矩为：5.4 箱形截面受扭构件箱形截面受扭构件 箱形截面具有抗扭刚度大、能承担异号弯矩且平整美观。国内抗扭研究时间短，成果少；美国砼学会（ACI）的实验研究表明，箱形梁的抗扭承载力与实心矩形梁相近。5.5 构造要求构造要求