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1、第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.1 概述 第四章第四章 受弯构件受弯构件 斜截面承载力计算斜截面承载力计算 在受弯构件的剪弯在受弯构件的剪弯区段，在区段，在M、V作用下，作用下，有可能发生斜截面破坏。有可能发生斜截面破坏。斜截面破坏：斜截面破坏：斜截面受剪破坏斜截面受剪破坏 通过抗剪计算来满足受通过抗剪计算来满足受剪承载力要求剪承载力要求 ；斜截面受弯破坏斜截面受弯破坏通过满足构造要求来保通过满足构造要求来保证受弯承载力要求证受弯承载力要求 。第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.1 概述4.1 概述概述4.1.1 斜截面开裂前的应力分析斜截面开裂前的应力分析第四章 受弯构件斜截面承载力计算
2、4.1 概述4.1.2 斜裂缝的形成斜裂缝的形成当主拉应力超过混当主拉应力超过混凝土复合受力下的凝土复合受力下的抗拉强度时，就会抗拉强度时，就会出现与主拉应力迹出现与主拉应力迹线大致垂直的裂缝。线大致垂直的裂缝。抗拒主拉应力抗拒主拉应力的钢筋：的钢筋：弯起钢筋弯起钢筋 箍筋箍筋腹筋腹筋第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.1 概述4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能无腹筋梁的斜截面受剪性能 4.2.1 斜裂缝的类型斜裂缝的类型（1）弯剪斜裂缝）弯剪斜裂缝特点：裂缝特点：裂缝下宽上窄下宽上窄（2）腹剪斜裂缝）腹剪斜裂缝特点：裂缝特点：裂缝中间宽两头中间宽两头窄窄第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2
3、无腹筋梁的斜截面受剪性能4.2.2 剪跨比剪跨比的定义的定义广义剪跨比广义剪跨比：集中荷载下的简支梁，集中荷载下的简支梁，计算剪跨比为计算剪跨比为：第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能4.2.3 斜裂缝形成后的应力状态及破坏分析斜裂缝形成后的应力状态及破坏分析剪力剪力V由几部分担当：由几部分担当：（1）剪压区剪力）剪压区剪力VC（2）骨料咬合力分力）骨料咬合力分力Vay（3）纵筋销栓力）纵筋销栓力Vd第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能MaMbbbaa斜裂缝出现后，受剪面积减小，斜裂缝出现后，受剪面积减小，受压区混凝土剪应力和压应力明受压
4、区混凝土剪应力和压应力明显增大显增大(剪压区剪压区)斜裂缝出现后，斜裂缝出现后，截面截面a-a 的钢筋的钢筋应力应力s ss取决于取决于临界斜裂缝顶点截临界斜裂缝顶点截面面b-bb-b处的处的Mb，即与即与Mb成正比成正比。因此，斜裂缝出现使支座旁边的因此，斜裂缝出现使支座旁边的ss与跨中截面的与跨中截面的ss相近，这对纵相近，这对纵筋的锚固提出更高的要求。筋的锚固提出更高的要求。第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能应力状态发生变更：应力状态发生变更：破坏时的受力模型：破坏时的受力模型：拉杆拉杆拱结构拱结构第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪
5、性能 当斜裂缝顶上混凝土在剪应力和正应力的作用下，当斜裂缝顶上混凝土在剪应力和正应力的作用下，达到复合应力下混凝土的极限强度时，梁即沿斜截面发生达到复合应力下混凝土的极限强度时，梁即沿斜截面发生破坏。破坏。4.2.4无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态 斜拉破坏、剪压破坏、斜压破坏斜拉破坏、剪压破坏、斜压破坏第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能 随着剪跨比随着剪跨比a/h0或跨高比或跨高比l0/h0的变更，无腹筋梁的变更，无腹筋梁斜截面受剪破坏主要有三种形态：斜截面受剪破坏主要有三种形态：斜拉破坏斜拉破坏剪压破坏剪压破坏斜压破坏斜压破坏第
6、四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能（1）斜拉破坏）斜拉破坏 发生条件发生条件：剪跨比较大，：剪跨比较大，a/h03 或或l0/h08 破坏特点破坏特点：首先在梁的底部出现垂直的弯曲裂缝；：首先在梁的底部出现垂直的弯曲裂缝；随即，其中一条弯曲裂缝很快地斜向伸展到梁顶随即，其中一条弯曲裂缝很快地斜向伸展到梁顶的集中荷载作用点处，形成所谓的临界斜裂缝，的集中荷载作用点处，形成所谓的临界斜裂缝，将梁劈裂为两部分而破坏，同时，沿纵筋往往伴将梁劈裂为两部分而破坏，同时，沿纵筋往往伴随产生水平撕裂裂缝随产生水平撕裂裂缝。抗剪承载力取决于混凝土的抗拉强度抗剪承载力取决于混凝土的抗拉
7、强度第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能（l l 3）(2)剪压破坏剪压破坏 发生条件：剪跨比适中发生条件：剪跨比适中1a/h03 或或 3l0/h08 破坏特点：首先在剪跨区出现数条短的弯剪斜裂缝，其中一破坏特点：首先在剪跨区出现数条短的弯剪斜裂缝，其中一条延长最长、开展较宽的裂缝成为临界斜裂缝；临界斜裂条延长最长、开展较宽的裂缝成为临界斜裂缝；临界斜裂缝向荷载作用点延长，使混凝土受压区高度不断减小，导缝向荷载作用点延长，使混凝土受压区高度不断减小，导致剪压区混凝土达到复合应力状态下的极限强度而破坏致剪压区混凝土达到复合应力状态下的极限强度而破坏。抗剪承载力主要取
8、决于混凝土在复合应力下的抗压强度抗剪承载力主要取决于混凝土在复合应力下的抗压强度第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能（1l l 3）（3）斜压破坏）斜压破坏 发生条件发生条件：剪跨比很小：剪跨比很小 a/h01 或或l0/h03 破坏特征破坏特征：在梁腹中垂直于主拉应力方向，先后出：在梁腹中垂直于主拉应力方向，先后出现若干条大致相互平行的腹剪斜裂缝，梁的腹部现若干条大致相互平行的腹剪斜裂缝，梁的腹部被分割成若干斜向的受压短柱。随着荷载的增大，被分割成若干斜向的受压短柱。随着荷载的增大，混凝土短柱沿斜向最终被压酥破坏混凝土短柱沿斜向最终被压酥破坏。抗剪承载力取决于混凝
9、土的抗压强度抗剪承载力取决于混凝土的抗压强度第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能（l l1）第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能 无腹筋梁的受剪破坏都是无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的脆性的斜拉破坏为受拉脆性破坏，斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性质最显著；脆性性质最显著；斜压破坏为受压脆性破坏；斜压破坏为受压脆性破坏；剪压破坏界于受拉和受压剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏之间。脆性破坏之间。4.2.5 影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素（1）剪跨比）剪跨比第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的
10、斜截面受剪性能（2）混凝土强度）混凝土强度第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能（3）加载方式）加载方式第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能剪压剪压斜拉斜拉第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能(4)(4)纵筋配筋率纵筋配筋率纵筋配筋率越大，受压区面积越大，受剪面纵筋配筋率越大，受压区面积越大，受剪面积也越大，并使纵筋的销栓作用也增加。同时，增大纵筋面积积也越大，并使纵筋的销栓作用也增加。同时，增大纵筋面积还可限制斜裂缝的开展，增加斜裂缝间的骨料咬合力作用。还可限制斜裂缝的开展，增加斜裂缝间的骨料咬合力作用。(5)
11、(5)截面形态截面形态TT形截面有受压翼缘，增加了剪压区的面积，对形截面有受压翼缘，增加了剪压区的面积，对斜拉破坏和剪压破坏的受剪承载力有提高（斜拉破坏和剪压破坏的受剪承载力有提高（20%20%），但对斜压破），但对斜压破坏的受剪承载力并没有提高。坏的受剪承载力并没有提高。(6)(6)尺寸效应尺寸效应梁高度很大时，撕裂裂缝较明显，销栓作用大梁高度很大时，撕裂裂缝较明显，销栓作用大大降低，斜裂缝宽度也较大，骨料咬合作用减弱。试验表明，大降低，斜裂缝宽度也较大，骨料咬合作用减弱。试验表明，在保持参数在保持参数fcfc、r r、l l 相同的状况下，截面尺寸增加相同的状况下，截面尺寸增加4 4倍，受
12、剪倍，受剪承载力降低承载力降低25%30%25%30%。对于高度较大的梁，配置梁腹纵筋，可限。对于高度较大的梁，配置梁腹纵筋，可限制斜裂缝的开展。配置腹筋后，尺寸效应的影响减小。制斜裂缝的开展。配置腹筋后，尺寸效应的影响减小。4.2.6 无腹筋梁受剪承载力计算公式无腹筋梁受剪承载力计算公式（1）对矩形、）对矩形、T形和形和形截面的一般受弯构件，受形截面的一般受弯构件，受剪承载力设计值可按下列公式计算：剪承载力设计值可按下列公式计算：b矩形截面的宽度或矩形截面的宽度或T形截面和形截面和形截面的腹板形截面的腹板宽度宽度。第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能第四章 受弯构
13、件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能（2）集中荷载作用下的矩形、）集中荷载作用下的矩形、T形和形和形截面独立形截面独立梁（包括作用有多种荷载，且集中荷载在支座截梁（包括作用有多种荷载，且集中荷载在支座截面所产生的剪力值占总剪力值的面所产生的剪力值占总剪力值的75以上的状况）以上的状况），受剪承载力设计值应按下列公式计算，受剪承载力设计值应按下列公式计算:，当当l.5时，取时，取=1.5，当，当3时，取时，取=3。为集中荷载作用点到支座或节点边缘为集中荷载作用点到支座或节点边缘的距离。的距离。独立梁是指不与楼板整体浇筑的梁。独立梁是指不与楼板整体浇筑的梁。第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能1.5第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能（3）厚板类受弯构件斜截面受剪承载力应按下列公式计）厚板类受弯构件斜截面受剪承载力应按下列公式计算：算：一般板类受弯构件主要指受均布荷载作用下的单向一般板类受弯构件主要指受均布荷载作用下的单向板和双向板须要按单向板计算的构件。板和双向板须要按单向板计算的构件。第四章 受弯构件斜截面承载力计算4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能为截面高度影响系数为截面高度影响系数