浅谈梁沿斜截面受剪的主要破坏形态
钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态及防止措施
钢筋混凝土受弯构件是建筑结构中常见的一种构件类型,其在受外力作用下会产生不同的破坏形态。
为了确保建筑结构的安全和稳定,必须对钢筋混凝土受弯构件的破坏形态进行深入了解,并采取相应的防止措施。
本文将针对钢筋混凝土受弯构件的斜截面破坏形态,详细介绍三种常见的破坏形态及相应的防止措施。
一、压杆破坏形态及防止措施1.1 压杆破坏形态压杆破坏是指在受弯构件受力情况下,混凝土出现压碎破坏,通常表现为压浆区压碎破坏、混凝土冲切破坏或者沿对角受压区拉出裂缝。
1.2 防止措施为了防止压杆破坏形态的出现,可以采取以下措施:- 增加受压区混凝土的合理尺寸和横截面尺寸,提高受压区的抗压能力;- 采用足够的箍筋对受压区进行约束,增加混凝土的受压承载能力;- 适当增加受拉区的受压构件,增加抗压构件的抗压承载能力。
二、拉杆破坏形态及防止措施2.1 拉杆破坏形态拉杆破坏是指在受弯构件受力情况下,受拉钢筋或者混凝土出现拉伸破坏,通常表现为受拉钢筋屈服、拉断或者混凝土拉裂。
2.2 防止措施为了防止拉杆破坏形态的出现,可以采取以下措施:- 增加受拉区钢筋的截面积和数量,提高受拉钢筋的抗拉承载能力;- 采用足够的箍筋对受拉区进行约束,增加混凝土的受拉承载能力;- 采用高强度的混凝土,增加受拉区混凝土的抗拉承载能力。
三、双杆破坏形态及防止措施3.1 双杆破坏形态双杆破坏是指受弯构件同时出现压杆破坏和拉杆破坏,通常表现为受压区和受拉区同时出现破坏,可能造成构件的整体破坏。
3.2 防止措施为了防止双杆破坏形态的出现,可以采取以下措施:- 综合考虑受压区和受拉区的抗压和抗拉能力,合理设计构件尺寸和配筋;- 采用合适的受拉钢筋和箍筋,提高受拉区的抗拉承载能力;- 强化构件的延性,降低构件发生双杆破坏的可能性。
总结钢筋混凝土受弯构件的斜截面破坏形态主要包括压杆破坏、拉杆破坏和双杆破坏。
为了有效防止这些破坏形态的出现,需要在设计和施工过程中充分考虑受压区和受拉区的受力特点,合理设计构件尺寸和配筋,采用适当的材料和技术措施,确保构件在受力情况下具有良好的抗压和抗拉性能。
浅谈梁沿斜截面受剪的主要破坏形态
浅谈梁沿斜截面受剪的主要破坏形态 一、无腹筋梁大量试验结果表明:无腹筋梁斜截面受剪破坏的形态取决于剪跨比λ的大小,大致有斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏三种主要破坏形态。
图1画出了两个对称荷载作用下,λ=2、1、21时的主拉应力迹线(虚线)和主压应力迹线(实线)。
由图可见,当λ=21时,在集中荷载与支座反力间形成比较陡的主压应力迹线,又由于这时主压应力值比较大,所以破坏主要是由于主压应力产生,称为斜压破坏。
当λ=1~2时,主压应力迹线与梁纵轴线的交角接近或小于45°,并且主压应力值与主拉应力值两者相差不很大,因此,破坏形态也就不同。
试验研究表明,无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有以下三种:1、斜拉破坏:当剪跨比λ>3时,发生斜拉破坏,如图2(a )所示。
其破坏特征是:斜裂缝一旦出现就迅速延伸到集中荷载作用点处,使梁沿斜向拉裂成两部分而突然破坏,破坏面整齐、无压碎痕迹,破坏荷载等于或略高于出现斜裂缝时的荷载。
斜拉破坏时由于拉应变达到混凝土极限拉应变而产生的,破坏很突然,属于脆性破坏类型。
2、剪压破坏:当剪跨比1≤λ≤3时,发生剪压破坏,如图2(b )所示。
其破坏特征是;弯剪斜裂缝出现后,荷载仍可以有较大的增长。
随荷载的增大,陆续出现其它弯剪斜裂缝,其中将形成一条主要的些裂缝,称为临界斜裂缝。
随着荷载的继续增加,临界斜裂缝上端剩余截面逐渐缩小,最后临界斜裂缝上端集中于荷载作用点附近,混凝土被压碎而造成破坏。
剪压破坏主要是由于剩余截面上的混凝土在剪应力、水平压应力以及集中荷载作用点处竖向局部压应力的共同作用而产生,虽然破坏时没有像斜拉破坏时那样突然,但也属于脆性破坏类型。
与斜拉破坏相比,剪压破坏的承载力要高。
3、斜压破坏:当剪跨比λ很小(一般λ≤1)时,发生斜压破坏,如图2(c )所示。
其破坏特征是:在荷载作用点与支座间的梁腹部出现若干条大致平行的腹剪斜裂缝,随荷载增加,梁腹部被这些斜裂缝分割成若干斜向受压的“短柱体”,最后它们沿斜向受压破坏,破坏时斜裂缝多而密。
梁斜截面破坏特征
梁斜截面破坏特征
梁斜截面是建筑、桥梁和机械结构的主要组成部分,其破坏特征是研究结构安全性和承载
力的重要依据之一。
梁斜截面破坏一般经历四个主要过程:疲劳裂纹发源,完全折断前裂纹扩展,完全折断至破坏,破坏至啮合隔离破碎。
疲劳裂纹发源是梁斜截面破坏的起始阶段,这些裂纹是由于疲劳应力的作用而在斜截面表
面上形成的。
即使是微小的疲劳应力,也可能在表面上形成小裂纹,所以这个阶段是非常
重要的。
疲劳裂纹逐渐扩展,然后进入完全折断前裂纹扩展阶段,斜截面上大量裂纹显现,甚至可以清晰地看到斜面结构抗压能力缩减的情况。
接下来,完全折断至破坏是梁斜截面破坏的最后阶段。
当斜截面的上部局部断裂时,斜截
面的抗压强度和刚度会显著减弱,裂纹变得更大,最终形成折断,结构抗压能力显著减小。
最后,破坏到啮合隔离破碎阶段出现,破坏面上已经出现悬挂碎片,它们左右啮合,并且
向下滑落,斜梁结构因此分开,甚至断裂。
总而言之,梁斜截面破坏一般经历由疲劳裂纹发源、完全折断前裂纹扩展、完全折断至破坏、破坏至啮合隔离破碎四个阶段,这四个阶段是研究结构安全性和承载力的重要依据之一。
混凝土梁的剪切破坏原理
混凝土梁的剪切破坏原理混凝土梁是建筑中常用的结构元素之一,具有抗弯和抗剪双重性能。
其中,抗剪性能是保证混凝土梁整体稳定性的关键因素之一。
本文将就混凝土梁的剪切破坏原理进行详细的介绍。
一、混凝土梁的剪切破坏模式混凝土梁的剪切破坏模式主要有两种:剪切破坏和压剪破坏。
1. 剪切破坏在混凝土梁受到外力作用时,梁中会出现剪力作用,如果剪力作用过大,混凝土梁就会发生剪切破坏。
剪切破坏是混凝土梁最常见的破坏形式。
在剪切破坏中,混凝土梁中会形成一条45度角的剪切裂缝,从而导致混凝土梁的破坏。
2. 压剪破坏压剪破坏是混凝土梁在受到垂直于梁轴向的荷载作用时发生的一种破坏形式。
在压剪破坏中,混凝土梁中会同时出现剪切裂缝和压缩裂缝,从而导致混凝土梁的破坏。
压剪破坏是混凝土梁中较为复杂的一种破坏形式。
二、混凝土梁剪切破坏的主要原因混凝土梁剪切破坏的主要原因是剪力作用过大,导致混凝土梁中的剪切应力超过了混凝土的极限剪应力。
剪切破坏的发生与混凝土的强度、配筋、受力形式、截面尺寸、跨径等因素有关。
1. 混凝土的强度混凝土的强度是影响混凝土梁剪切破坏的重要因素之一。
混凝土的强度越高,梁的抗剪能力就越强。
因此,在混凝土梁的设计中,需要选择合适的混凝土等级,以确保混凝土梁具有足够的强度。
2. 配筋配筋是混凝土梁中的重要构造部分,它可以增强混凝土梁的抗剪能力。
在混凝土梁的设计中,需要根据不同的受力状态和跨度大小,选择合适的配筋形式和数量。
合理的配筋可以有效地提高混凝土梁的抗剪能力,减少其剪切破坏的发生。
3. 受力形式混凝土梁的受力形式也是影响其剪切破坏的重要因素之一。
梁的受力形式不同,其受力状态也会有所不同,从而影响混凝土梁的抗剪能力。
在混凝土梁的设计中,需要根据不同的受力形式,选择合适的截面形状和配筋形式,以提高混凝土梁的抗剪能力。
4. 截面尺寸和跨径混凝土梁的截面尺寸和跨径也是影响其剪切破坏的重要因素之一。
梁的截面尺寸和跨径越大,其抗剪能力也会越弱。
受剪破坏的三种形态
受剪破坏的三种形态
受剪破坏的三种形态
剪破坏是指在办理建筑物时,由于剪力的影响,使建筑物组件受到损坏的现象。
它主要有三种形态,即剪切层破坏、剪切面破坏和剪弯面破坏。
一、剪切层破坏
剪切层破坏是指剪力作用在结构成分上,导致结构成分内部抗剪性能下降,甚至出现不明显的剪切裂缝带,导致结构成分出现剪破坏的情况。
二、剪切面破坏
剪切面破坏是指在剪力作用下,结构成分以多个剪切面断开的破坏形式。
此种破坏形式几乎只在剪力大的情况下才会出现,其中有波状剪切面破坏和非波状剪切面破坏两类。
三、剪弯面破坏
剪弯面破坏指在剪力的作用下,结构成分以一个剪切弯曲面断开的破坏形式。
它具有较高的抗剪强度,可以抵抗较大的剪力,一般在混凝土结构中容易发生。
- 1 -。
斜截面受剪破坏的三种形态
斜截面受剪破坏的三种形态结构中的剪力通常会导致截面发生一些破坏,而这些破坏很少是截面完全失效的预警。
磨损和断裂等剪切的斜截面破坏模式存在于很多材料中,在工程中也非常普遍。
斜截面剪切破坏有助于理解结构的力学行为和设计结构的过程。
这篇文章将介绍三种常见的斜截面受剪破坏形态,即压缩弯曲破坏、剪切膨胀破坏和剪切压缩破坏。
1. 压缩弯曲破坏当一根杆件在一端受到垂直负载时,其另一端将产生相反的弯曲力。
在弯曲受力条件下,在杆件截面上产生的剪力呈均布状态。
由于杆件上的负载,截面会向下弯曲,但是剪力会抵消受到的压力,因此剪切应力沿杆体的轴心方向分布。
在这种情况下,如果杆件不能承受这种应力,就会产生压缩弯曲破坏。
这种破坏模式通常在强度低于压缩或扭转强度的情况下发生。
2. 剪切膨胀破坏在斜截面受剪的情况下,剪应力呈现在器件截面上且位于截面中心的横截面上。
在快速、重复地加载下,由于材料的塑性变形贯穿了材料的整个高度,并且截面的周向受到压力。
当这些压力超出了截面材料的破坏点时,膨胀破裂突然发生。
这种破坏模式通常在玻璃和陶瓷等脆性材料中显示出来,它们在钢和铝等金属中也会出现,但是通常是其他形态的现象。
3. 剪切压缩破坏剪切压缩破坏模式通常会在诸如钢材和铝材等较硬的金属材料中展现出来。
这种破坏模式的特点是,截面上的压缩剪切应力会超过截面材料的屈服强度而导致破坏。
由于这种现象的原因是由于材料屈服而不是材料的破坏,因此截面通常是不均匀的,并且在破裂点之前,载荷将逐渐增加直到整个杆件挤出。
这三种斜截面受剪破坏的形态都非常常见,可以应用于各种金属和非金属材料中。
要了解这些破坏模式对于理解结构的稳定性和应力分布是很重要的,因此在设计结构或在进行材料研究时应该对其有足够的了解。
受弯构件斜截面破坏形式
受弯构件斜截面破坏形式
受弯构件的斜截面破坏形态有哪几种?分别如何防止其发生?
⑴受弯构件斜截面受剪破坏有斜压、剪压和斜拉三种破坏形式。
⑵各自的破坏特点是:
①斜压破坏的破坏特点是:梁的腹部出现若干条大体相互平行的斜裂缝,随着荷载的增加,梁腹部混凝土被斜裂缝分割成几个倾斜的受压柱体,在箍筋应力尚未达到屈服强度之前,斜压柱体混凝土已达极限强度而被压碎。
②斜拉破坏的破坏特点是:斜裂缝一旦出现,箍筋应力立即屈服,不能够限制斜裂缝的发展,立即形成临界斜裂缝,使梁沿斜向被拉裂为两部分而突然破坏。
③剪压破坏的破坏特点是:斜裂缝产生后,原来由混凝土承受的拉力转由与斜裂缝相交的箍筋承受,由箍筋限制和延缓了斜裂缝的开展,使荷载仍能有较大的增长,直至与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度,已不能再控制斜裂缝山西建筑职业技术学院的开展,从而导致斜截面末端剪压区不断缩小,剪压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下达到极限状态而破坏。
⑶《规范》通过限制截面(即最大配箍率)来防止发生斜压破坏;通过控制箍筋的最小配筋率来防止发生斜拉破坏。
而剪压破坏,则通过受剪承载力的计算配置箍筋来避免。
斜截面的三种破坏形态为:斜压破坏、斜拉破坏、剪压破坏。
斜压破坏:可以通过最小截面尺寸的限制防止其发生。
斜拉破坏:可以通过最小配箍率的限制防止其发生。
剪压破坏:为了防止剪压破坏的发生,可通过斜截面承载力计算配置适量的箍筋。
梁的几种破坏形式及破坏过程
梁的几种破坏形式及破坏过程梁,大家应该都见过吧,建筑里那条横亘的“桥梁”,不是用来走的,而是用来承重的。
想象一下,咱们的家、商场、学校,都是靠这些梁支撑着的。
如果没有了它们,天花板可能就会跟着“打喷嚏”,掉下来,闹得大家鸡飞狗跳。
梁也有它的脆弱一面,破坏形式可多了,让我们来聊聊这其中的故事,绝对让你意想不到。
首先说说最常见的“弯曲破坏”。
这就像是你在沙发上坐久了,腰都快弯了。
梁承受的负荷大了,就会发生这种情况,慢慢地,它就像一个倔强的小孩,硬是要和你对着干。
刚开始的时候,梁可能还在“努力”,但时间久了,就会像一根拧了又拧的橡皮筋,终于撑不住,咔嚓一声,断了。
这一幕可真让人心疼,就像你把心爱的玩具摔了,真是得不偿失。
再说“剪切破坏”,这个听起来有点复杂,但其实也简单。
想象一下,你在撕一张纸。
梁在受到某种力量作用的时候,内部会出现一种“剪刀”的感觉,力道一大,梁的材料就像那张纸一样,咔嚓一声,就被撕裂了。
哎呀,这可真是个无情的过程,就像一场突如其来的暴风雨,让人猝不及防,甚至连个招呼都没打。
大家都知道,一旦出现这种破坏,后果可就不堪设想了。
还有一种叫“屈曲破坏”,这就像你把一根细长的棍子捏一下,它就会变形。
这种情况通常发生在梁的高度比宽度大,咱们可以想象成一个小姑娘在走路时,穿着高跟鞋,不小心摔了一跤,结果就摔得不轻。
梁在承受了过大的压力时,就像那小姑娘一样,也会“跪下”,失去原来的形态。
这时候,周围的观众可得注意了,要是梁撑不住了,那可就真的“摔跤”了,惨不忍睹。
说到这里,大家可能会问,破坏过程究竟是怎样的呢?梁的破坏就像一场精心编排的戏剧。
最初,它们风华正茂,神采奕奕,承受着一切压力。
随着时间的推移,各种因素如温度变化、湿度影响、甚至是材料老化,梁就开始“发愁”了。
这种“忧虑”一旦积累到一定程度,就会像一个被压得喘不过气的气球,最终在某个时刻,爆炸开来。
哎,真是让人感慨万千。
想象一下,那一刻,梁的破坏可不是孤立的事件。
梁斜载面破坏的三种形态
梁斜载面破坏的三种形态
梁斜载面破坏是机械结构失稳的重要原因之一,常见的形态有三种:锥形断路、凹形断路和剪切剥落破坏。
锥形断路是梁斜载面破坏最常见的形态,也是大多数断路形式,其典型特征表现为断面破裂发生在梁宽度处,整个剪切副形状为锥形,破裂线多平直,多呈锥形破裂脆性断裂,也有少量轴向断裂;而且破裂表面常常伴随有翘曲,伸出来成角形或圆形;视野往往可以看到较多的剪切痕迹,可见梁设计过于单调,受拉力作用时断路破坏的特征正是反映出来的。
凹形断路是梁echong载面破坏的一个形态,它的典型特征是明显变形的断面,破裂模式
为许多小横断裂线,多呈锥形缩小而成,而且其破裂过程就像拉丝一样,可以看出不同方向的断裂线,而清晰的剪角弯曲指明断路过程也是由细小剪切发展而成;由于拉力作用单一,断面处处弯曲,以及大量的剪切痕迹,可见梁受拉力作用,断路处复杂的形态也是反映出来的。
剪切剥落破坏是另外一种梁斜载面破坏的形态,其整体呈凹状,表面具有剥落形状,其断面处多呈纵向破裂线,断面两侧明显表现出剥落状,中心处呈椭圆形,剥落部分厚度较小,断路表面带有剪切痕迹,其特征主要受拉力作用,由弯曲变形而发展下来,最后发生剪切剥落,而拉出来的厚度较薄,也是反映出梁受拉力作用状况的典型特征。
总之,上述梁斜载面破坏的三种形态都是由拉力作用而发展下来的破坏形态,而所反映的破坏特征不难发现,正是梁设计过于单调,受拉力作用,其断路处发生各种复杂变形。
因此,在机械结构设计和安装中应重视梁斜载面破坏的情况,以免出现严重的破坏情况,特别是特殊作用条件下更应当重视。
受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态
有腹筋梁斜裂缝出现后力传递示意图
• 有腹筋梁斜截面破坏试验
1. 箍筋适量:m=1.94,ρsv=0.47% 2. 箍筋过多:m=1.93,ρsv=1.30% 3. 箍筋过少:m=1.94,ρsv=0.078% 4. 剪跨比较小:m=1.11,ρsv=0.47% 5. 剪跨比较大:m=3.33,ρsv=0.078%
3、破坏形态(与无腹筋梁类似)
• 斜压破坏: 产生条件:m<1,或腹筋配置过多,以及腹板宽度 较窄的T形或I字形梁。
破坏特征:中性轴附近出现斜裂缝,然后向支座和 荷载作用点延伸,破坏时在支座与荷载作用点之间形成多 条斜裂缝,斜裂缝间混凝土突然压碎,箍筋不屈服。
避免措施:采用截面限制条件加以避免。
剪压破坏: 产生条件:1≤m≤3且配置适量腹筋。 破坏特征: 受拉区边缘先开裂,然后向受压区延伸, 破坏时与临界斜裂缝相交的箍筋屈服,混凝土后压碎。 避免措施:通过设计计算加以避免。
混凝土设计与施工
受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态 一、无腹筋简支梁斜裂缝出现前后的受力状态
1、应力分析:在弯剪区段,由于M和V的存在产生 正应力和剪应力。
My0
I0
Vs0
bI 0
将弯剪区段的典型微元进行应力分析,可以由、求得主拉 应力和主压应力。
tp
2
2 2
4
cp
2
2 2
4
2、斜截面破坏原因:
箍筋抑制斜裂缝开展宽度,从而增大斜裂缝顶端混 凝土的剪压面,提高了混凝土的抗剪能力。
箍筋可减小斜裂缝宽度,从而提高斜截面上的骨料咬 力。
可见,箍筋对提高斜截面受剪承载力的作用是多方面的和 综合性的。
2、剪力传递机理(见下图)——桁架-拱模型:
受弯构件斜截面的受力特点及斜截面受剪破坏
二、受弯构件斜截面的受剪承载力计算
(一)矩形、T形和I形截面的一般受弯构件,当仅配置箍筋 时:
V≤Vu= 0.7ftbh0+1.25fyv(Asv/s)h0 (二)集中荷载作用下的独立梁,当仅配置箍筋时: V≤ Vu=1.75/(+1))ftbh0+fyv(Asv/s)h0
(三)公式适用条件 1、上限-最小截面尺寸:防止斜压破坏 2、下限-最小配箍率和箍筋最大间距:防止斜拉破坏
(三)斜压破坏
配置腹筋过量, <1,或腹板宽度很小的T形梁和工字形 梁中,裂缝一般首先在梁腹部出现,然后向上下延伸,这 些平行裂缝将梁分割成斜向“短柱”,最后混凝土“短柱” 被压碎而破坏。破坏属于脆性。通过控制最小截面尺寸防 止发生该破坏。 2、影响斜截面抗剪承载力的主要因素 剪跨比、混凝土强度、箍筋配筋率(配箍率)、纵向钢筋 配筋率。
一、受弯构件剪弯段的受力特点及斜截面受剪破坏
1、斜截面破坏的主要形态
a
=a/h0
(一)剪压破坏 配置腹筋适量或1<3时,某一条裂缝发展成临界斜裂缝, 最后和斜裂缝相交的腹筋屈服,剪压区混凝土被压碎。破 坏属于脆性,通过受剪承载力计算防止发生该破坏。 (二)斜拉破坏: 剪垮比>3且配置腹筋很少时,斜裂缝一旦出现迅速发展 成临界斜裂缝,并向剪压区延伸,梁沿临界斜裂缝劈裂成 两半。破坏属于脆性。通过控制最小配箍率来防止发生
受弯构件斜截面破坏的主要形态
受弯构件斜截面破坏的主要形态受弯构件在受到外加载荷时,由于材料的强度和刚度的限制,会
发生破坏。
在弯曲过程中,构件的截面会发生多种形态的破坏。
1.剪切破坏:当受弯构件的外加载荷使得构件截面承受剪切力时,可能会导致截面内部的材料出现切割破坏。
这种破坏形态在混凝土构
件中更为常见,称为剪切破坏。
当剪力超过构件的抗剪承载能力时,
截面内部的材料会出现剪切裂缝,如果进一步加大加载荷,则可能导
致截面的整体破坏。
2.弯曲破坏:受弯构件在外加载荷作用下,会发生弯曲。
当外加
载荷超过了构件的抗弯承载能力时,构件截面会出现裂缝并最终发生
破坏。
在金属材料中,这种破坏形态常称为屈服屈服破坏。
在混凝土
构件中,弯曲破坏会导致截面内部的混凝土出现决裂,称为压缩破坏。
3.拉伸破坏:在一些情况下,受弯构件可能会因外加载荷的作用
而出现拉伸破坏。
当构件的受拉边缘受到较大的拉力时,如果材料的
抗拉强度低于加载荷,可能会导致拉伸破坏。
这种破坏形态在钢结构
中比较常见,称为拉拉破坏。
拉伸破坏的特点是截面内部的材料发生拉裂,若进一步增大加载荷,则可能导致截面整体破坏。
4.四边支撑破坏:当受弯构件的截面四边都得到支撑时,破坏形态会有所不同。
在这种情况下,受弯构件的破坏主要发生在截面角的位置。
这种破坏形态称为四边支撑破坏。
四边支撑破坏时,截面角附近的材料会发生拉伸破坏,裂缝从截面的角处开始扩展,最后导致整个截面的破坏。
第四章 第二节 斜截面破坏的主要形态
含义:梁内同一截面所承受的弯矩与剪力 两者的相对比值。用λ 表示。λ 影响斜截面的 受剪承载力和破坏形态
M RAa a
Vh0 RA h0 h0
Hale Waihona Puke 第二节 斜截面破坏的主要形态 二、无腹筋梁斜截面破坏的主要形态
无腹筋梁的斜截面破坏形态主要取决于剪跨 比λ的大小,主要破坏形态有三种:
斜拉破坏
剪压破坏
斜压破坏
第二节 斜截面破坏的主要形态
三、有腹筋梁斜截面破坏的主要形态 有腹筋梁的斜截面破坏形态与梁的配箍率和
剪跨比二者有关。
配箍率计算公式
sv
Asv bs
nAsv1 bs
斜截面的破坏形态
斜拉破坏 斜压破坏 剪压破坏
钢筋混凝土梁斜截面破坏形式
钢筋混凝土梁斜截面破坏形式
钢筋混凝土梁在受力过程中,可能出现以下几种破坏形式:1. 弯曲破坏:在梁中部受到弯曲力作用时,梁的上部受压,下部受拉,当受压区的混凝土达到极限承载力或受拉区的钢筋达到极限屈服强度时,发生弯曲破坏。
2. 剪切破坏:在梁的支座附近或梁中部的剪切力较大时,出现剪切破坏。
剪切破坏主要表现为梁的横截面产生剪切开裂,严重时可能导致梁的断裂。
3. 离弯破坏:当梁受到大腹杆力作用时,梁的腹筋可能过度拉伸,产生离弯破坏。
离弯破坏通常在梁的支座附近发生,导致梁底部产生大面积的开裂。
4. 粘结破坏:当梁中的钢筋与混凝土的粘结力不足时,容易产生粘结破坏。
粘结破坏主要表现为混凝土与钢筋的粘结面上出现裂缝或剥落现象。
需要注意的是,不同梁在受力过程中的破坏形式可能不完全相同,还会受到梁的几何形状、受力方式以及材料的性能等因素的影响。
因此,在设计和施工中需要充分考虑这些因素,以保证梁能够满足安全要求。
混凝土梁剪切破坏形式
混凝土梁剪切破坏形式
混凝土梁是建筑结构中常用的承重构件。
在承受负载时,混凝土梁的破坏形式主要有四种:弯曲破坏、剪切破坏、拉拔破坏和压碎破坏。
其中,剪切破坏是比较常见的一种形式。
剪切破坏是指混凝土梁在受到剪力(沿横向切割混凝土的力)作用下产生的破坏形式。
混凝土作为一种强度较高的材料,具有较好的抗压性能,但是其抗剪强度相对较差,容易出现剪切破坏。
剪切破坏通常表现为混凝土梁的横向裂缝扩展,最终导致梁的破坏。
剪切破坏的产生主要与梁的几何形状和受力方式有关。
如果梁的宽度较窄,受力集中在狭窄的剪区域,就容易产生剪切破坏。
此外,在承载大荷载时,梁受到的剪力也会增大,从而加速了剪切破坏的发生。
为了避免剪切破坏,可以采取以下措施:一是增加梁的宽度,减小梁的剪跨比;二是增加混凝土配筋数量,提高混凝土的抗剪强度;三是采用扩展部分或切割带等加强措施,在梁的剪切区域增加横向构件,增加梁的整体稳定性。
总之,剪切破坏是一种常见的混凝土梁破坏形式,建筑结构设计和施工过程中应该重视该破坏模式,采取相应的措施来减少梁的剪切破坏发生,确保建筑结构的安全和稳定。
梁的斜截面受剪破坏形态
梁的斜截面受剪破坏形态
1、当受弯构件沿弯矩最大的截面破坏时,破坏截面与构件的轴线垂直,称为沿正截面破坏。
2、当受弯构件沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏时,破坏截面与构件的轴线斜交,称为沿斜截面破坏
受弯构件两种毁坏形式
正截面:假设将垂直于构件中轴线切开,那么这切开的两个对称面就是正截面;主要分析这两个面上单位面积所受的垂直于这两个面的力(弯矩所产生的应力);
横横截面:与也已横截面差距45度的横截面。
因为构件在受弯时,正横截面的上的横向形变最小(弯矩形变),而在构件的根部,就是横横截面上的横向形变最小(剪切应力)。
在排序构件的承载力时,必须对这两个横截面展开求函数。
钢筋混凝土梁的斜截面就是不垂直梁纵轴线的截面。
钢筋混凝土梁各区段根据受力情形可分为纯弯区段和剪弯区段两种类型。
如简支梁两端为剪弯段,中间为纯弯段。
钢筋混凝土梁当荷载减小至一定程度时(梁被毁坏前),可以产生裂缝。
钢筋混凝土梁裂缝通常存有横裂缝和横向裂缝两种。
在剪弯区段横截面的之下边缘产生横裂缝;在氢铵弯角区段横截面的之下边缘产生横向裂缝。
为了研究钢筋混凝土梁受力情况,就必须用到垂直截面和斜截面两个概念。
如理论中说:在主要承受弯矩的区段内(纯弯区段),产生正截面受弯破坏;而在剪力和弯矩共同作用的支座附近区段内(剪弯区段)则会产生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。
梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征
梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征
梁斜截面受剪主要有三种破坏特征:斜截面剪切前缘局部失稳,斜截面折变局部破坏和斜截面剪切后缘局部失稳。
首先,斜截面剪切前缘局部失稳。
一般梁斜截面上剪力作用,在剪切前缘处可导致局部失稳,形成局部剪切变形。
斜截面折变的应力分布不均匀,可引起剪切前缘残余应力的局部集中,影响梁断面的剖面强度。
在梁斜截面受剪力作用时,梁断面剖面上可出现剪切前缘局部失稳现象。
其次,斜截面折变局部破坏。
在梁断面斜截面受剪力作用时,斜角处易出现折变局部破坏,折变的局部破坏形式是斜截面局部斜向裂纹的发展。
折变局部破坏的发生是由斜截面在剪切受力下的力学效应所致,由于破坏处的力学效应大于非破坏处的力学效应,从而使剪切前缘处的斜角局部折变,出现局部破坏现象。
最后,斜截面剪切后缘局部失稳。
在梁断面斜截面受剪力作用时,斜剪面受剪力产生局部变形时,剪切后缘可能会出现局部失稳,而剪切前缘折变局部破坏的程度比剪切后缘的局部失稳要严重得多。
受剪力后,梁断面斜截面和剪切后缘弯曲变形均匀,梁断面受剪力前后变形差值明显,外观形状根本不同,出现局部失稳现象。
综上所述,梁斜截面上受剪力作用,有三种局部破坏形式,即斜剪面剪切前缘局部失稳,斜剪面折变局部破坏和斜剪面剪切后缘局部失稳。
梁斜截面受剪力时,应注意控制剪切受力,避免局部折变、断裂和渗铁现象的发生。
梁的斜截面受剪破坏形态受剪破坏实验数值模拟研究(一)
梁的斜截面受剪破坏形态受剪破坏实验数值模拟研究
(一)
梁的斜截面受剪破坏形态受剪破坏实验数值模拟研究报告
研究目的
•探究梁的斜截面受剪破坏形态;
•进行受剪破坏实验;
•基于实验数据进行数值模拟。
研究背景
•梁是一种常见的结构元件,在工程中广泛应用;
•斜截面是梁的一种特殊形态,在受力时容易发生破坏;
•通过实验数值模拟的方法,可以对梁的斜截面受剪破坏形态进行研究。
实验设计
1.材料选择和试样制备
–选择具有代表性的材料作为实验材料;
–制备符合标准尺寸的梁的斜截面试样。
2.实验设备和测量仪器
–配备相应的荷载设备,用于施加剪力;
–使用应变计等测量仪器,以获取实验数据。
3.实验步骤
–对试样进行预应力处理;
–施加剪力,记录试验过程中的应变和位移数据;
–达到破坏载荷时停止实验。
4.数据分析和模拟
–对实验数据进行整理和分析;
–利用数值模拟软件,建立斜截面受剪破坏模型;
–将实验数据与数值模拟结果进行对比和验证。
实验结果与分析
•经过实验,观察到梁的斜截面受剪破坏形态为剪切破坏;
•实验数据显示,在达到破坏载荷时,试样出现明显的裂缝;•数值模拟结果与实验数据吻合较好,验证了数值模拟的有效性。
结论与展望
•通过本次研究,我们深入了解了梁的斜截面受剪破坏形态;
•实验结果与数值模拟相结合,为梁的设计和建造提供了重要的参考;
•未来可以进一步研究不同参数对斜截面受剪破坏形态的影响,以提高结构的安全性和抗震能力。
注意:上述内容仅为假设,实际研究报告需根据实验和研究结果进行撰写。
梁斜截面受剪破坏的主要形态
1.梁斜截面受剪破坏的主要形态是什么?
答:梁斜截面破坏时的三种形态为:(1)斜拉破坏:发生在剪跨比较大时,或箍筋配置不足时。
是由梁中主拉应力所致,特点是斜裂缝一出现梁就破坏,破坏有明显的脆性,类似于少筋梁的破坏的形式。
(2)斜压破坏:当剪跨比较小时,或箍筋配置过多时易出现。
是由梁中主压应力所致,类似于正截面承载力中的超筋破坏,特点是混泥土压碎,有明显的脆性,但没有斜拉破坏明显。
(3)剪压破坏:当剪跨比一般时,配筋适中,破坏是由于梁中压应力和剪应力联合作用所致。
也属于脆性破坏,但脆性不如前两者明显。
无腹筋梁的斜截面破坏形态及发生条件
无腹筋梁的斜截面破坏形态及发生条件无腹筋梁的斜截面破坏形态主要有以下几种:
1. 剪切破坏:当梁的剪应力超过材料的抗剪强度时,梁的斜截面会发生剪切破坏。
这种破坏形态通常发生在梁的支座附近,因为那里的剪应力最大。
2. 弯曲破坏:当梁的弯矩超过材料的抗弯强度时,梁的斜截面会发生弯曲破坏。
这种破坏形态通常发生在梁的中段,因为那里的弯矩最大。
3. 压溃破坏:当梁的压力超过材料的承压能力时,梁的斜截面会发生压溃破坏。
这种破坏形态通常发生在梁的受压区,因为那里的压力最大。
无腹筋梁的斜截面破坏发生条件主要包括以下几点:
1. 荷载过大:当梁承受的荷载超过其设计荷载时,斜截面容易发生破坏。
2. 材料质量差:如果梁的材料质量不好,其抗剪、抗弯和承压能力都会降低,从而增加斜截面破坏的风险。
3. 设计不合理:如果梁的设计不合理,例如截面尺寸不合适,或者配筋不足,都可能导致斜截面破坏。
4. 施工质量问题:如果梁的施工质量不好,例如混凝土浇筑不均匀,或者钢筋绑扎不牢固,都可能影响梁的稳定性,增加斜截面破坏的风险。
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浅谈梁沿斜截面受剪的主要破坏形态 一、无腹筋梁
大量试验结果表明:无腹筋梁斜截面受剪破坏的形态取决于剪跨比λ的大小,大致有斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏三种主要破坏形态。
图1画出了两个对称荷载作用下,λ=2、1、
21时的主拉应力迹线(虚线)和主压应力迹线(实线)。
由图可见,当λ=2
1时,在集中荷载与支座反力间形成比较陡的主压应力迹线,又由于这时主压应力值比较大,所以破坏主要是由于主压应力产生,称为斜压破坏。
当λ=1~2时,主压应力迹线与梁纵轴线的交角接近或小于45°,并且主压应力值与主拉应力值两者相差不很大,因此,破坏形态也就不同。
试验研究表明,无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有以下三种:
1、斜拉破坏:当剪跨比λ>3时,发生斜拉破坏,如图2(a )所示。
其破坏特征是:斜裂缝一旦出现就迅速延伸到集中荷载作用点处,使梁沿斜向拉裂成两部分而突然破坏,破坏面整齐、无压碎痕迹,破坏荷载等于或略高于出现斜裂缝时的荷载。
斜拉破坏时由于拉应变达到混凝土极限拉应变而产生的,破坏很突然,属于脆性破坏类型。
2、剪压破坏:当剪跨比1≤λ≤3时,发生剪压破坏,如图2(b )所示。
其破坏特征是;弯剪斜裂缝出现后,荷载仍可以有较大的增长。
随荷载的增大,陆续出现其它弯剪斜裂缝,其中将形成一条主要的些裂缝,称为临界斜裂缝。
随着荷载的继续增加,临界斜裂缝上端剩余截面逐渐缩小,最后临界斜裂缝上端集中于荷载作用点附近,混凝土被压碎而造成破坏。
剪压破坏主要是由于剩余截面上的混凝土在剪应力、水平压应力以及集中荷载作用点处竖向局部压应力的共同作用而产生,虽然破坏时没有像斜拉破坏时那样突然,但也属于脆性破坏类型。
与斜拉破坏相比,剪压破坏的承载力要高。
3、斜压破坏:当剪跨比λ很小(一般λ≤1)时,发生斜压破坏,如图2(c )所示。
其破坏特征是:在荷载作用点与支座间的梁腹部出现若干条大致平行的腹剪斜裂缝,随荷载增加,梁腹部被这些斜裂缝分割成若干斜向受压的“短柱体”,最后它们沿斜向受压破坏,破坏时斜裂缝多而密。
斜压破坏也很突然,属于脆性破坏类型,其承载力要比剪压破坏高。
二、有腹筋梁
配置箍筋的有腹筋梁,它的斜截面受剪破坏形态与无腹筋梁一样也有斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏三种。
这时,除了剪跨比对斜截面破坏形态有很大影响以外,箍筋的配置数量对破坏形态也有很大影响。
当λ>3,且箍筋配置数量过少时,斜裂缝一旦出现,与斜裂缝相交的箍筋承受不了原来由混凝土所负担的拉力,箍筋立即屈服而不能限制斜裂缝的开展,与无腹筋梁相似,发生斜拉破坏。
如果λ>3,箍筋配置数量合适的话,则可避免斜拉破坏。
而转为剪压破坏。
这时因为斜裂缝产生后,与斜裂缝相交的箍筋不会立即屈服,箍筋的受力限制了斜裂缝的开展,使荷载仍能有较大的增长。
随着荷载增大,箍筋拉力增大,当箍筋屈服后,便不能再限制斜裂缝的开展,使斜截面上端剩余截面缩小,剪压区混凝土在剪压作用下达到极限强度,发生剪压破坏。
如果箍筋配置数量过多,箍筋应力增加缓慢,在箍筋尚未达到屈服时,梁腹混凝土即达到抗压强度而发生斜压破坏。
在薄腹梁中,即使剪跨比较大,也会发生斜压破坏。
对有腹筋梁来说,只要截面尺寸合适,箍筋配置数量适当,剪压破坏时斜截面受剪破坏中最常见的一种形态。
表1列出了梁沿斜截面受剪破坏的三个主要破坏形态的要点。
主要破坏形态斜拉破坏剪压破坏斜压破坏
产生条件无腹筋梁λ>3 1≤λ≤3 Λ<1
有腹筋梁λ>3,且
箍筋过少
箍筋适量箍筋过多或梁腹过薄
破坏特点沿斜裂缝上、下突然
拉裂剪压区压碎支座处形成斜向短柱
压坏
破坏类型脆性破坏脆性破坏脆性破坏
受剪承载力破坏荷载只稍高于斜
裂缝出现时的荷载,
故受剪承载力最低破坏荷载比斜裂缝出
现时的荷载大,受剪
承载力比斜拉破坏的
大
受剪承载力比剪压破
坏的大
三、结束语
为保证有腹筋梁的斜截面受剪承载力,防止发生斜拉、斜压和剪压破坏,设计中通常采用的方法是:①箍筋不能过少,应使配箍率不小于最小配箍率以防止斜拉破坏;②截面尺寸不能过小,应满足截面限制条件以防止斜压破坏;③对于常遇的剪压破坏,则通过斜截面受剪承载了计算来防止。
参考文献:
1、GB50010-2002 混凝土结构设计规范
2、程文襄.混凝土及砌体结构.南京:武汉大学出版社,2004。