混凝土结构课件第七章受扭构件的截面承载

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1、第七章 受扭构件的截面承载力计 第一节 概 述v在钢筋混凝土结构中,处于纯扭矩作用的情况是极少的,绝大多数都是处于弯、剪、纽共同作用的复合受力状态。17图例平衡扭转和协调扭转举;)( 吊车梁a边梁)(b第二节 矩形截面纯扭构件承载力计算一、素混凝土纯扭构件的受力性能：一、素混凝土纯扭构件的受力性能：27图坏面素混凝土纯扭构件的破37图布纯扭构件的弹性应力分（一）弹性分析方法（一）弹性分析方法 由材料力学可知，矩形截面均质弹性材料杆件在扭矩作用下，截面中各点均产生剪应力，剪应力分布规律见下图所示。最大剪应力发生在截面长边的中点，与该点剪应力作用相对应的主拉应力和主压应力，其大小为maxcptp按

2、弹性理论中的扭矩T与剪应力max的数量关系，可推导出素混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算式。然而用公式计算的承载力比试验结果低，由此看出，按弹性理论计算低估了混凝土的抗扭作用。（二）塑性分析方法 用弹性方法计算的承载力低是由于没考虑混凝土的塑性性质。假设混凝土开裂前具有理想的塑性性能，则可用塑性分析方法计算构件的抗扭承载力。 对于理想塑性材料的构件,只有当截面上各点的剪应力均达到材料强度的极限时,构件才丧失承载力而破坏。bb/2h-bbhbb/2Thh-bbTbbb/2b/245性应力分布纯扭构件截面的理想塑图47tfmaxtfmaxtfmaxtfmax 根据试验，混凝土构件的开裂扭矩值接近理想弹

3、塑性材料构件的极限扭矩。于是根据图7-4得：)32(2)2()3(321bFbFbhFT3F1F2F2/b2/b2/b2/b式中:tttWfTfmax)3(6.:2bhbWWtt对于矩形截面截面的抗扭塑性抵抗矩式中)3(6)3(221322221222)(2maxmaxbhbbhbbbbbbbbh.;矩形截面的短边矩形截面的长边bh) 17( )27( 则素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表达为:ttuWfT7 . 0) 37( 二、钢筋混凝土纯扭构件的受力性能：二、钢筋混凝土纯扭构件的受力性能：(一)受扭钢筋的形式：57图受扭构件的受性能)(a)(b)(c抗扭钢筋骨架)(a受扭构件裂缝)(b型受

4、扭构件的空间桁架模)(c(二)抗扭钢筋配筋率对受扭构件受力性能的影响： 根据国内外相当数量的钢筋混凝土纯扭构件的试验结果,可将纯扭构件的破坏特征规纳为以下四类:67图扭转角关系曲线纯扭构件的扭矩 (2)“适筋构件”的破坏:当构件中的箍筋和纵筋配置适当时，破坏前构件上陆续出现多条与构件轴线呈角的螺旋裂缝，随着与其中一条裂缝相交的箍筋达到屈服，该裂缝不断加宽，直到最后形成三面开裂一边受压的空间扭曲破坏面，进而受压混凝土被压坏，整个破坏过程具有一定的延性和较明显的预兆。受扭构件应尽可能设计成此种构件。(3)“部分超筋构件”的破坏:当构件中配置的箍筋或纵筋数量过多时，在构件破坏前只有较少的钢筋受拉屈服