第06章 斜截面2010版

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1、高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 第第6 6章章 斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算6.1 斜截面破坏和承载力斜截面破坏和承载力6.2 斜截面受剪性能分析斜截面受剪性能分析6.3 受剪机理和受力模型分析受剪机理和受力模型分析6.4 有腹筋梁的受剪承载力计算有腹筋梁的受剪承载力计算6.5 深受弯构件受剪性能和受剪承载力深受弯构件受剪性能和受剪承载力6.6 双向受剪性能和受剪承载力双向受剪性能和受剪承载力高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 1 1 应力分析与破坏形态应力分析与破坏形态高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 两种裂缝形式：腹剪裂缝、弯剪裂

2、缝两种裂缝形式：腹剪裂缝、弯剪裂缝 斜截面破坏形态斜截面破坏形态 纵筋锚固破坏纵筋锚固破坏构造避免构造避免纵筋深入支座锚固长度；纵筋深入支座锚固长度； 斜截面弯曲破坏斜截面弯曲破坏构造避免构造避免钢筋弯起、截断位置钢筋弯起、截断位置 剪切破坏剪切破坏三种破坏形态三种破坏形态 斜截面剪切破坏形态斜截面剪切破坏形态 斜压破坏、斜拉破坏、剪压破坏斜压破坏、斜拉破坏、剪压破坏高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 （1）产生条件：）产生条件： 剪跨比（剪跨比（1）、腹筋配置较多或梁的腹板很薄。）、腹筋配置较多或梁的腹板很薄。 （2）破坏特征：）破坏特征：梁腹中平行于主拉应力方向，先后出现若干

3、条大致平行梁腹中平行于主拉应力方向，先后出现若干条大致平行的腹剪裂缝，梁腹分割成若干斜压砼柱；达到抗压极限强度被压碎。腹的腹剪裂缝，梁腹分割成若干斜压砼柱；达到抗压极限强度被压碎。腹筋未屈服。筋未屈服。 （3）破坏性质：）破坏性质：承载力取决于混凝土的抗压强度。脆性。承载力取决于混凝土的抗压强度。脆性。 （4）破坏机理）破坏机理：主压应力过大所致，主压应力超过了斜向受压短柱混凝：主压应力过大所致，主压应力超过了斜向受压短柱混凝土的抗压强度。相当超筋破坏。土的抗压强度。相当超筋破坏。(1) (1) 斜压破坏斜压破坏高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 （2 2）剪压破坏）剪压破坏 （

4、1 1）产生条件：）产生条件：3 31 1，无腹筋或腹筋数量合适。，无腹筋或腹筋数量合适。 （2 2）破坏特征：）破坏特征：首先出现数条短的弯剪裂缝。随着荷载的增加，一条首先出现数条短的弯剪裂缝。随着荷载的增加，一条发展成临界斜裂缝。与临界裂缝相交的腹筋屈服，裂缝顶端剪压区砼发展成临界斜裂缝。与临界裂缝相交的腹筋屈服，裂缝顶端剪压区砼压碎破坏压碎破坏 （3 3）破坏性质：）破坏性质：临界裂缝的出现后仍能承载，临界裂缝的出现后仍能承载，脆性脆性有所改善。有所改善。 （4 4）破坏机理：）破坏机理：混凝土在压、剪复合应力作用下达到其复合受力强度混凝土在压、剪复合应力作用下达到其复合受力强度高等钢筋

5、混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 （3 3）斜拉破坏）斜拉破坏 （1 1）产生条件：）产生条件：剪跨比较大剪跨比较大(3)3)，无腹筋或腹筋数量不足。，无腹筋或腹筋数量不足。 （2 2）破坏特征：）破坏特征：梁下边缘首先出现垂直的弯曲裂缝，一条很快地斜梁下边缘首先出现垂直的弯曲裂缝，一条很快地斜发展到梁顶集中荷载作用点处，形成临界斜裂缝破坏。发展到梁顶集中荷载作用点处，形成临界斜裂缝破坏。 （3 3）破坏性质：）破坏性质：破坏与裂缝的形成几乎同时发生，承载力低，脆性破坏与裂缝的形成几乎同时发生，承载力低，脆性性质严重。性质严重。 （4 4）破坏机理：）破坏机理：余留截面上的主拉应力超过

6、了混凝土的抗拉强度。余留截面上的主拉应力超过了混凝土的抗拉强度。 设计时要求设计成剪压破坏设计时要求设计成剪压破坏高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 2 影响斜截面抗剪承载力的因素1、剪跨比的影响、剪跨比的影响000MVaaVhVhh反应弯矩和剪力反应弯矩和剪力的比例关系、正应的比例关系、正应力和剪应力的比例力和剪应力的比例关系关系。高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 2、混凝土强度的影响 在同一剪跨比时，抗剪强度随在同一剪跨比时，抗剪强度随混凝土强度的提高而增大。混凝土强度的提高而增大。 不同剪跨比的梁，其破坏形态不不同剪跨比的梁，其破坏形态不同，抗剪强度取决于混

7、凝土的抗同，抗剪强度取决于混凝土的抗压或抗拉强度。压或抗拉强度。 随着混凝土强度的提高，抗剪强随着混凝土强度的提高，抗剪强度的提高幅度有较大差别。度的提高幅度有较大差别。 图图6.5b：Vc/bh0=0.7ft高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 3、纵筋配筋率的影响、纵筋配筋率的影响 纵筋对抗剪强度的影响：纵筋对抗剪强度的影响：“销栓销栓”作用作用。 纵筋能抑制斜裂缝的发展，纵筋能抑制斜裂缝的发展，增大斜裂缝间交互面的剪增大斜裂缝间交互面的剪力传递，增加纵筋量能加力传递，增加纵筋量能加大混凝土剪压区高度，从大混凝土剪压区高度，从而间接提高梁的抗剪能力。而间接提高梁的抗剪能力。高等

8、钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 4、截面尺寸的影响 无腹筋受弯构件，截面高度增无腹筋受弯构件，截面高度增加，斜截面裂缝宽度加大，骨加，斜截面裂缝宽度加大，骨料之间的机械咬合作用被削弱，料之间的机械咬合作用被削弱，使得接近开裂端部的开裂区拉使得接近开裂端部的开裂区拉应力弱化，传递剪应力的能力应力弱化，传递剪应力的能力降低。降低。 截面增大，承载力提高，平均截面增大，承载力提高，平均抗剪强度降低。抗剪强度降低。1967年，年，Kani截面高度对无腹筋截面高度对无腹筋混凝土构件受剪承载力的影响试验混凝土构件受剪承载力的影响试验结果。结果。(1)无腹筋梁的截面尺寸效应无腹筋梁的截面尺寸效

9、应高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 19891989年年ShioyaShioya等人的均等人的均布荷载作用下的无腹筋布荷载作用下的无腹筋构件实验研究再次证实构件实验研究再次证实了受剪承载力的尺寸效了受剪承载力的尺寸效应不可忽略。应不可忽略。当截面高度当截面高度h h为为1000mm1000mm时，时，实测的受剪承载力仅为实测的受剪承载力仅为计算值的约计算值的约6060，当截，当截面高度面高度h h为为500mm500mm时，约时，约为为7070。高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 图图6-96-9中的试验点是中的试验点是M MP PCollinsCollins等为

10、等为解决多伦多地铁延长解决多伦多地铁延长线箱形混凝士结构顶线箱形混凝士结构顶板的受剪承载力计算板的受剪承载力计算问题，进行的问题，进行的 1 1：2.152.15的模型试验的模型试验结果。结果。 高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 (2)(2)无腹筋梁板的截面尺寸影响系数无腹筋梁板的截面尺寸影响系数 M.P.Collins根据修根据修正压力场理论：无腹正压力场理论：无腹筋梁的极限受剪承载筋梁的极限受剪承载力与斜裂缝宽度和最力与斜裂缝宽度和最大骨料尺寸有关。提大骨料尺寸有关。提出考虑截面尺寸影响出考虑截面尺寸影响的计算公式为的计算公式为02451275ccweVf b hs0353

11、5 0.91616xeshsaa1/40300hh（6-6）（6-4）（6-5）高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 表表6-16-1截面高度和最大骨料尺寸对承载力的影响截面高度和最大骨料尺寸对承载力的影响高等钢筋混凝土结构 第6章 斜截面受剪承载力计算 19891989年日本学者年日本学者T.Shioya T.Shioya 并分析得到的截面高度影响系数并分析得到的截面高度影响系数 的计算公的计算公式式h4 / 504 8 0hh 梁腹分层配置纵筋可以有效地约束斜裂缝的发展。梁腹分层配置纵筋可以有效地约束斜裂缝的发展。 厚板厚板h2000mmh2000mm的板，采用在板底、板顶和板