[工学]第七章 构件斜截面受剪性能
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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。
简述影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的因素及影响规律
影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率。
(1)剪跨比
对梁顶直接施加集中荷载的梁，剪跨比之足影响受剪承载力的最主要因素，随着剪跨比的增大，破坏形态发生显著变化，梁的受剪承载力明显降低。
小剪跨比时，大多发生斜压破坏，受剪承载力很高;中等剪跨比时，大多发生剪压破坏，受剪承载力次之;大剪跨比时，大多发生斜拉破坏，受剪承载力很低。
当剪跨比X>3以后.剪跨比对受剪承载力无显著的影响。
(2)混凝土强度
混凝土强度反映了混凝土的抗压张度和抗拉强度，因此，直接影响余留截面抵抗主拉应力和主压应力的能力，试验表明，受剪承载力随混凝土抗拉张度r
的提高而提高，两者基本呈线性关系。
梁斜截面破坏的形态不同，混凝土张度影响程度也不同.)1=1.0时为斜压破坏，直线的斜率较大;),>3时为斜拉破坏，直线的斜率较小;1.O<3,<3.0时为剪压破坏，其直线的斜率介于上述之间。
(3)纵筋配筋率p
增加纵筋配筋率P可抑制斜裂缝向受压区的伸展，从而提高骨料咬合力，并加大了剪压区高度，使混凝上的抗剪能力提高，同时也提高了纵筋的销栓作用。
总之，随着P的增大，梁的受剪承载力有所提高，但增幅不大。
（4）此外还有，腹筋的数量、截面形状、预应力、梁的连续性等因素。
受弯构件斜截面抗剪承载力计算公式、适用条件
（1）截面（正）最小尺寸要求(防止发生斜压破坏)：上 限
0Vd 0.51103 fcu,k bh0 (kN )
Vd——验算截面处由荷载产生的剪力组合设计值 b ——剪力组合设计值处的截面宽度
2 适用条件
（2）最小配箍率要求：下限
HPB300钢筋时 （ ) sv min 0.18% HRB335钢筋时 （ ) sv min 0.12%
1 计算公式
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
+(0.75103)fsd Asb sins
1
异号弯矩影响系数，计算简支梁和连续梁近边支点梁段 的抗剪承载力时，取为1.0；计算连续梁和悬臂梁近中间
支点梁段的抗剪承载力时，取为0.9；
2 预应力提高系数，对普通钢筋混凝土受弯构件，取为1.0；
集中荷载作用点附近，箍筋间距≤100mm; 4 有受压纵筋时为封闭箍筋；
箍筋可用双肢箍、4肢箍（剪力大、一排纵筋多于5 根、梁宽较大时用）， 5 近梁端第一道箍筋在距端面一个C。
THE END
适用于矩形、T形、工形、箱形截面的等高度钢筋混凝 土简支梁及连续梁（包括悬臂梁）的斜截面抗剪承载 力计算(注：没考虑剪跨比、荷载类型)
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
+(0.75103)fsd Asb sins
如不配弯起筋或斜筋：
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
3 受压翼缘的影响系数，对具有受压翼缘的T形、工形截面， 取为1.1。
1 计算公式
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
0Vd 0.51103 fcu,k bh0 (kN )
Vd——验算截面处由荷载产生的剪力组合设计值 b ——剪力组合设计值处的截面宽度
2 适用条件
（2）最小配箍率要求：下限
HPB300钢筋时 （ ) sv min 0.18% HRB335钢筋时 （ ) sv min 0.12%
1 计算公式
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
+(0.75103)fsd Asb sins
1
异号弯矩影响系数，计算简支梁和连续梁近边支点梁段 的抗剪承载力时，取为1.0；计算连续梁和悬臂梁近中间
支点梁段的抗剪承载力时，取为0.9；
2 预应力提高系数，对普通钢筋混凝土受弯构件，取为1.0；
集中荷载作用点附近，箍筋间距≤100mm; 4 有受压纵筋时为封闭箍筋；
箍筋可用双肢箍、4肢箍（剪力大、一排纵筋多于5 根、梁宽较大时用）， 5 近梁端第一道箍筋在距端面一个C。
THE END
适用于矩形、T形、工形、箱形截面的等高度钢筋混凝 土简支梁及连续梁（包括悬臂梁）的斜截面抗剪承载 力计算(注：没考虑剪跨比、荷载类型)
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
+(0.75103)fsd Asb sins
如不配弯起筋或斜筋：
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
3 受压翼缘的影响系数，对具有受压翼缘的T形、工形截面， 取为1.1。
1 计算公式
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
混凝土结构基本原理课后习题参考解答(受弯、受剪部分)
s =942 mm 2 > s ,min min bh 0.2% 200 500 200mm 2 ，满足要求。
2.弯矩设计值 M 290kN m 时： （1）基本数据确定
M 290kN m ，预计 s 按两排布置，环境类别为一类， as 65mm 。
选用 325， s2 =1473 mm 2 。
As 3
1 f c b h0
f y3
1.0 16.7 N / mm 2 200mm 0.300 460mm 1060mm 2 435 N / mm 2
选用 322， s3 =1140 mm 2 。
（3）验算适用条件
混凝土结构设计原理课后习题 参考解答
城乡资源与规划学院土木工程系 2014 年 12 月 30 日
第四章
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
受弯构件正截面的性能与设计
4.5、 矩形截面梁， 梁宽 b=200mm， 梁高分别为 h=450mm,500mm 和 550mm. 混凝土等级为 C30，钢筋采用 HRB400 级，环境类别为一类，截面所 承受的弯矩值 M 130kN m 。试分别计算所需的纵向受拉钢筋截面面 积 As ，并分析 As 与梁高 h 的关系。 解： （1）确定基本数据
故需按计算配置箍筋 （4）箍筋计算
sv V CV f t bh0 200900 0.7 1.43 200 460 0.657 S f yv h0 360 460
As1 1570mm 2 min1bh 0.236% 200 500 236mm 2 As 2 1473mm 2 min 2bh 0.2% 200 500 200mm 2 As 3 1140mm 2 min 3bh 0.2% 200 500 200mm 2
钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算
◆
剪跨比 大，荷载主 要依靠拉应力传递到支座
◆
剪跨比 小，荷载主 要依靠压应力传递到支座
◆
Vc ft bh0
剪跨比 (a) 集中荷载
Vc f t bh0
0.7
ô ¼ ¿ ç ± È =L0/(4h) (b) ¾ ù ² ¼ º É Ô Ø
三.混凝土强度等级 剪切破坏是由于剪压区应力达到复合应力（剪压）状态下 强度而发生的，故混凝土强度对受剪承载力有很大影响。
◇斜拉破坏为受拉脆性破坏， 脆性性质最显著；
◇斜压破坏为受压脆性破坏； ◇剪压破坏界于受拉和受压脆 性破坏之间。
f
ô Ñ ¼ ¹ Æ » µ ± Ð À Æ » µ
不同破坏形态的原因主要是由 于传力路径的变化引起应力状 态的不同而产生的。
4.2.2 有腹筋梁的受力破坏特征 一. 梁内箍筋的作用
◆ 斜裂缝出现后，拉应力由箍筋承担，增强了梁的剪力传递能力；
注意：
a λ：取计算剪跨比， ， h0
1.5 3.0
a 为计算截面到支座截面或节点边缘的距离
a 取值示意
截面宽度b取值
b
b
b
2.2 配有箍筋和弯起钢筋的梁
Vu＝Vcs+Vsb
弯筋的抗剪承载力： Vsb = 0.8 fy · Asb · sin 0.8 ––– 应力不均匀系数
h > 800mm时取60
Vc
Vu
Vsv Vsb
受剪承载力的组成
––– 弯筋与梁纵轴的夹角，一般取45，
As b——配置在同一弯起平面内的弯起钢筋的截面面积
1φ20
2φ20
弯终点
s
s
1φ20 h0 弯起点 as 弯起筋
剪跨比 大，荷载主 要依靠拉应力传递到支座
◆
剪跨比 小，荷载主 要依靠压应力传递到支座
◆
Vc ft bh0
剪跨比 (a) 集中荷载
Vc f t bh0
0.7
ô ¼ ¿ ç ± È =L0/(4h) (b) ¾ ù ² ¼ º É Ô Ø
三.混凝土强度等级 剪切破坏是由于剪压区应力达到复合应力（剪压）状态下 强度而发生的，故混凝土强度对受剪承载力有很大影响。
◇斜拉破坏为受拉脆性破坏， 脆性性质最显著；
◇斜压破坏为受压脆性破坏； ◇剪压破坏界于受拉和受压脆 性破坏之间。
f
ô Ñ ¼ ¹ Æ » µ ± Ð À Æ » µ
不同破坏形态的原因主要是由 于传力路径的变化引起应力状 态的不同而产生的。
4.2.2 有腹筋梁的受力破坏特征 一. 梁内箍筋的作用
◆ 斜裂缝出现后，拉应力由箍筋承担，增强了梁的剪力传递能力；
注意：
a λ：取计算剪跨比， ， h0
1.5 3.0
a 为计算截面到支座截面或节点边缘的距离
a 取值示意
截面宽度b取值
b
b
b
2.2 配有箍筋和弯起钢筋的梁
Vu＝Vcs+Vsb
弯筋的抗剪承载力： Vsb = 0.8 fy · Asb · sin 0.8 ––– 应力不均匀系数
h > 800mm时取60
Vc
Vu
Vsv Vsb
受剪承载力的组成
––– 弯筋与梁纵轴的夹角，一般取45，
As b——配置在同一弯起平面内的弯起钢筋的截面面积
1φ20
2φ20
弯终点
s
s
1φ20 h0 弯起点 as 弯起筋
钢筋混凝土双向受弯构件斜截面受剪性能理论研究
向受弯构 件挠度增长方 向一般也不在外荷 载作 用平面 内 ， 从
善 。对 于双弯构件则涉及较少 ， 目前也仅对 双弯构 件的正截 面 强 度 研 究 取 得 一 定 成 果 （ 混 凝 土 结 构 设 计 规 范 在 ＧＢ ０ １．０ ２］ ５ ０ ０２ ０ ｔ Ｉ 中有所体现）而对 其斜截面抗剪则在结构计 ，
面抗剪强度进行 了试验 和理论研究 ， 并提 出了相应 的计 算公 式， 但其理论 尚有待于完善。 国外学者从 ６ ０年代后期 开始对双向受弯 构件进行 试验 研究 ， 以研 究钢筋 混凝土 双向受弯柱 为主 ， 并 且仅 以正 截面
应力 、 内力 的重 分布等 。一次全过程分 析计算 所得 到的反映 构件 状态 的数据 ， 论从数 量上还是质 量上 ， 无 都是相 应一次
时也是对所得出的理论正确与否的验证。但模型试验 由于钢
众所 周知 ， 件在发生弯 曲变形时 ， 构 若其 弯曲平面（ 即挠
筋混 凝土构件 的特点 ， 模型制作 和试验工作 量大 ， 试验 结果
曲轴 所在平 面 ） 与外荷 载作用平 面相重合 ， 件的这种 弯 则构
曲称 为平 面弯 曲。弯曲构件在外荷载作用下发生平面弯曲必 须具 备两个条件 ： 一是外荷载作用平面通过构件 的弯曲中心 轴； 二是外荷载 的作 用平面与构件形心主惯性平 面平行 。如 果作 用在构件上 的外荷载 只满 足前 一个 条件 ， 则构 件的弯曲
摘 要： 钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件的正截面 强度及斜截面抗 剪问题是混凝 土结构理论 的一个 重要研 究领域。文
章总结 了近年来国 内外有关钢筋混凝土双 向受弯构件斜 截面受剪性能研究， 并展望 了今后该领域 的研究方 向。 关键词 ： 向受弯梁 ； 双 斜截 面受剪
善 。对 于双弯构件则涉及较少 ， 目前也仅对 双弯构 件的正截 面 强 度 研 究 取 得 一 定 成 果 （ 混 凝 土 结 构 设 计 规 范 在 ＧＢ ０ １．０ ２］ ５ ０ ０２ ０ ｔ Ｉ 中有所体现）而对 其斜截面抗剪则在结构计 ，
面抗剪强度进行 了试验 和理论研究 ， 并提 出了相应 的计 算公 式， 但其理论 尚有待于完善。 国外学者从 ６ ０年代后期 开始对双向受弯 构件进行 试验 研究 ， 以研 究钢筋 混凝土 双向受弯柱 为主 ， 并 且仅 以正 截面
应力 、 内力 的重 分布等 。一次全过程分 析计算 所得 到的反映 构件 状态 的数据 ， 论从数 量上还是质 量上 ， 无 都是相 应一次
时也是对所得出的理论正确与否的验证。但模型试验 由于钢
众所 周知 ， 件在发生弯 曲变形时 ， 构 若其 弯曲平面（ 即挠
筋混 凝土构件 的特点 ， 模型制作 和试验工作 量大 ， 试验 结果
曲轴 所在平 面 ） 与外荷 载作用平 面相重合 ， 件的这种 弯 则构
曲称 为平 面弯 曲。弯曲构件在外荷载作用下发生平面弯曲必 须具 备两个条件 ： 一是外荷载作用平面通过构件 的弯曲中心 轴； 二是外荷载 的作 用平面与构件形心主惯性平 面平行 。如 果作 用在构件上 的外荷载 只满 足前 一个 条件 ， 则构 件的弯曲
摘 要： 钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件的正截面 强度及斜截面抗 剪问题是混凝 土结构理论 的一个 重要研 究领域。文
章总结 了近年来国 内外有关钢筋混凝土双 向受弯构件斜 截面受剪性能研究， 并展望 了今后该领域 的研究方 向。 关键词 ： 向受弯梁 ； 双 斜截 面受剪
受弯构件斜截面
梳状齿的作用：
（1）纵筋的拉力Z1和Zk。两者数量不等， Z1＜Zk ；
（2）纵筋的销栓力Vj和Vk，裂缝两边混凝土上下错动， 纵筋受力引起；
（3）裂缝间的骨料咬合力Sj和Sk，咬合力主要与轴力相 平衡。
随着斜裂缝的逐渐加宽，咬合力下降，纵筋混凝 土可能劈裂，销栓力会逐渐减弱，梳状齿作用减小， 梁上荷载绝大部分由上部拱体承担，拱的受力如图5-13：
由图中可见梁的斜截面受 剪承载力随配箍率增大而提高， 两者呈线性关系。
图5-10 配箍率对梁受 剪承载力的影响
4）. 纵筋配筋率
纵筋的受剪产生了销栓力，所以纵筋的配筋越大，梁 的受剪承载力也就提高。
5）. 斜截面上的骨料咬合力 斜裂缝处的骨料咬合力对无腹筋梁的斜截面受剪承载
力影响较大 。
6）. 截面尺寸和形状
用方式：
斜压破坏 — 通常用限制截面尺寸的条件来防止； 剪压破坏 — 用满足最小配箍率条件及构造要求来防止； 斜压破坏 — 通过计算使构件满足一定的斜截面受剪承载力；
我国混凝土结构设计规范中所规定的计算公式就是根据剪
压破坏形态而建立的。考虑了的平衡条件 y 0 ，引入一些
试验参数及四项基本假设。
（1）尺寸的影响： 截面尺寸大的构件，破坏时的平均剪应力比尺寸小的构
件要降低。试验表明，其他参数保持不变时梁高扩大四倍， 受剪承载力下降25%~40%。 （2）形状的影响：
增加翼缘宽度（T形梁）及梁宽可相应提高受剪承载力。
§5.3 简支梁斜截面受剪机理
解释简支梁斜截面受剪机理的结构模型已有多种，介绍 三种：带拉杆的梳形拱模型、拱形桁架模型、桁架模型。
图中：
(c)
α—— 混凝土斜压杆的倾角； Cd—— 斜压杆内力； 图5-15 (c) 变角桁架模型的内力分析图
混凝土结构原理斜截面
§7.1 概述
受弯构件在荷载作用下，同时 产生弯矩和剪力。
在纯弯矩区段，产生正截面受 弯破坏
在受弯构件的剪弯区段，在M、V 作用下，可能发生正截面破坏,有可 能发生斜截面破坏。
斜截面破坏：可能受剪,也可能受弯 斜截面受剪破坏——通过抗剪计
算来满足受剪承载力要求； 斜截面受弯破坏——通过满足构
造要求来保证受弯承载力要求。
腹剪斜裂缝
腹剪斜裂缝中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹
梁中，如图所示。
第8页/共67页
l M a
Vh0 h0
当剪跨比约为1～3时，在剪弯区段截面的下边缘，主拉 应力还是水平向的。所以，在这些区段仍可能首先出一 些较短的垂直裂缝，然后延伸成斜裂缝，向集中荷载作 用点发展，这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体， 称为弯剪斜裂缝，这种裂缝上细下宽，是最常见的，如 下图所示。
其箍筋直径不宜小于 6mm；对截面高度 h＞800mm 的梁， 其箍筋直径不宜小于 8mm。当梁中配有计算需要的纵向 受压钢筋时，箍筋直径尚不应小于纵向受压钢筋最大直径 的 0.25倍。 （4） 箍筋的间距 ① 符合下表的要求。
第36页/共67页
§7-4 受弯构件斜截面承载能力的设计与校核
计算截面位置
1. 斜拉破坏为受拉脆性破坏， 脆性性质最为显著；
2. 斜压破坏为受压脆性破坏； 3. 剪压破坏界于受拉和受压脆
性破坏之间。
第15页/共67页
7.2.2 有腹筋梁的斜截面受剪性能
1)梁的抗剪计算模型
梁中配置箍筋，出现斜裂缝后，梁的剪力传递机构由原来无腹筋梁 的拉杆拱传递机构转变为桁架与拱的复合传递机构
Vd很小
V a Tz
第13页/共67页
不同的应力迹线产生不同的破坏： 斜压、剪压、斜拉
受弯构件在荷载作用下，同时 产生弯矩和剪力。
在纯弯矩区段，产生正截面受 弯破坏
在受弯构件的剪弯区段，在M、V 作用下，可能发生正截面破坏,有可 能发生斜截面破坏。
斜截面破坏：可能受剪,也可能受弯 斜截面受剪破坏——通过抗剪计
算来满足受剪承载力要求； 斜截面受弯破坏——通过满足构
造要求来保证受弯承载力要求。
腹剪斜裂缝
腹剪斜裂缝中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹
梁中，如图所示。
第8页/共67页
l M a
Vh0 h0
当剪跨比约为1～3时，在剪弯区段截面的下边缘，主拉 应力还是水平向的。所以，在这些区段仍可能首先出一 些较短的垂直裂缝，然后延伸成斜裂缝，向集中荷载作 用点发展，这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体， 称为弯剪斜裂缝，这种裂缝上细下宽，是最常见的，如 下图所示。
其箍筋直径不宜小于 6mm；对截面高度 h＞800mm 的梁， 其箍筋直径不宜小于 8mm。当梁中配有计算需要的纵向 受压钢筋时，箍筋直径尚不应小于纵向受压钢筋最大直径 的 0.25倍。 （4） 箍筋的间距 ① 符合下表的要求。
第36页/共67页
§7-4 受弯构件斜截面承载能力的设计与校核
计算截面位置
1. 斜拉破坏为受拉脆性破坏， 脆性性质最为显著；
2. 斜压破坏为受压脆性破坏； 3. 剪压破坏界于受拉和受压脆
性破坏之间。
第15页/共67页
7.2.2 有腹筋梁的斜截面受剪性能
1)梁的抗剪计算模型
梁中配置箍筋，出现斜裂缝后，梁的剪力传递机构由原来无腹筋梁 的拉杆拱传递机构转变为桁架与拱的复合传递机构
Vd很小
V a Tz
第13页/共67页
不同的应力迹线产生不同的破坏： 斜压、剪压、斜拉
受弯构件斜截面受剪破坏形态
受弯构件斜截面
受剪破坏形态
梁斜截面破坏的三种形态
1 剪压破坏
这种破坏多发生在截面尺寸合适、箍筋配置适当且剪跨比适中
（1≤λ≤3）时的 剪压破坏
剪压破坏的破坏过程：随着荷载的增加，截面出现多条斜裂缝
，其中一条延伸长度较大，开展宽度较宽的斜裂缝，称为“临界
斜裂缝”，破坏时，与临界斜裂缝相交的箍筋首先达到屈服强度
界斜裂缝，与其相交的梁腹筋随即屈服，箍筋对斜裂缝开展的限
制已不起作用，导致斜裂缝迅速向梁上方受压区延伸，梁将沿斜
裂缝裂成两部分而破坏。
因为斜拉破坏的承载力很低，并且一裂即坏，故属于脆性破坏
。为了防止发生剪跨比较大时的斜拉破坏，箍筋的配置应不小于
最小配箍率，最小配箍率可用下式计算：
， = ( ) = 0.24
时箍筋的应力往往达不到屈服强度，钢筋的强度不能充分发挥，
且破坏属于脆性破坏，故在设计中应避免，一般通过验算梁的最
小截面尺寸来防止斜压破坏。
梁斜截面破坏的三种形态
3 斜拉破坏
这种破坏多发生在剪跨比λ较大（λ＞3）时，或箍筋配置过少
（配箍率 较小）时。
梁斜截面破坏的三种形态
3 斜拉破坏
斜拉破坏的破坏过程：一旦梁腹部出现斜裂缝，很快就形成临
式中 ——混凝土的抗拉强度设计值（N/2 ）;
——箍筋的抗拉强度设计值（N/2 ）。
谢 谢 观 看
。最后，由于斜裂缝顶端剪压区的混凝土在压应力、剪应力共同
作用下达到剪压复合受力时的极限强度而破坏。
为防止梁发生剪压破坏，通常在梁中配置与梁轴线垂直的箍筋
以承受梁内剪力的作用，梁的斜截面承载力计算公式是在剪压破
坏的基础上建立的。
受剪破坏形态
梁斜截面破坏的三种形态
1 剪压破坏
这种破坏多发生在截面尺寸合适、箍筋配置适当且剪跨比适中
（1≤λ≤3）时的 剪压破坏
剪压破坏的破坏过程：随着荷载的增加，截面出现多条斜裂缝
，其中一条延伸长度较大，开展宽度较宽的斜裂缝，称为“临界
斜裂缝”，破坏时，与临界斜裂缝相交的箍筋首先达到屈服强度
界斜裂缝，与其相交的梁腹筋随即屈服，箍筋对斜裂缝开展的限
制已不起作用，导致斜裂缝迅速向梁上方受压区延伸，梁将沿斜
裂缝裂成两部分而破坏。
因为斜拉破坏的承载力很低，并且一裂即坏，故属于脆性破坏
。为了防止发生剪跨比较大时的斜拉破坏，箍筋的配置应不小于
最小配箍率，最小配箍率可用下式计算：
， = ( ) = 0.24
时箍筋的应力往往达不到屈服强度，钢筋的强度不能充分发挥，
且破坏属于脆性破坏，故在设计中应避免，一般通过验算梁的最
小截面尺寸来防止斜压破坏。
梁斜截面破坏的三种形态
3 斜拉破坏
这种破坏多发生在剪跨比λ较大（λ＞3）时，或箍筋配置过少
（配箍率 较小）时。
梁斜截面破坏的三种形态
3 斜拉破坏
斜拉破坏的破坏过程：一旦梁腹部出现斜裂缝，很快就形成临
式中 ——混凝土的抗拉强度设计值（N/2 ）;
——箍筋的抗拉强度设计值（N/2 ）。
谢 谢 观 看
。最后，由于斜裂缝顶端剪压区的混凝土在压应力、剪应力共同
作用下达到剪压复合受力时的极限强度而破坏。
为防止梁发生剪压破坏，通常在梁中配置与梁轴线垂直的箍筋
以承受梁内剪力的作用，梁的斜截面承载力计算公式是在剪压破
坏的基础上建立的。
混凝土结构设计原理：第7章 构件斜截面受剪性能与设计
二、剪跨比
σ＝ My I0
τ＝ VS bI 0
= =
k1 k2
M bh02
V bh0
→
σ τ
＝ k1 k2
M Vh0
=λ
剪跨比反映了截面上正应 力和剪应力的相对比值
对集中荷载简支梁
M = a = λ 剪跨比 Vh0 h0
h0
a
7 7.2 受弯构件受剪性能的试验研究
第7章 构件斜截面受剪性能与设计
三、无腹筋梁的受力及破坏分析
1.斜拉破坏（λ >3）
◆一旦出现斜裂缝，就很快形成临界
斜裂缝，斜裂缝迅速发展至梁顶，梁斜 向劈裂成两段而破坏，脆性性质显著。
P 斜拉破坏
◆承载力取决于混凝土的抗拉强度。
f
8 7.2 受弯构件受剪性能的试验研究
第7章 构件斜截面受剪性能与设计
无腹筋斜拉破坏试验录像 9 7.2 受弯构件受剪性能的试验研究
斜拉破坏的整个破坏过程急速而突然具有脆性破坏的特征72受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面受剪性能与设计23箍筋适量梁受剪破坏试验录像72受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面受剪性能与设计24箍筋较少梁受剪破坏试验录像72受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面受剪性能与设计25箍筋较多梁受剪破坏试验录像72受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面受剪性能与设计26?而3时受剪承载力明显随剪跨比减小而增大影响斜截面受力性能的主要因素?当3时剪跨比对抗剪承载力没有明显的影响基本上是一条水平线72受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面受剪性能与设计27表示箍筋截面面积与相应的砼面积的比值
设计时以剪压破坏作为计算依据， 用构造处理避 免斜压破坏、斜拉破坏。
20 7.2 受弯构件受剪性能的试验研究
σ＝ My I0
τ＝ VS bI 0
= =
k1 k2
M bh02
V bh0
→
σ τ
＝ k1 k2
M Vh0
=λ
剪跨比反映了截面上正应 力和剪应力的相对比值
对集中荷载简支梁
M = a = λ 剪跨比 Vh0 h0
h0
a
7 7.2 受弯构件受剪性能的试验研究
第7章 构件斜截面受剪性能与设计
三、无腹筋梁的受力及破坏分析
1.斜拉破坏（λ >3）
◆一旦出现斜裂缝，就很快形成临界
斜裂缝，斜裂缝迅速发展至梁顶，梁斜 向劈裂成两段而破坏，脆性性质显著。
P 斜拉破坏
◆承载力取决于混凝土的抗拉强度。
f
8 7.2 受弯构件受剪性能的试验研究
第7章 构件斜截面受剪性能与设计
无腹筋斜拉破坏试验录像 9 7.2 受弯构件受剪性能的试验研究
斜拉破坏的整个破坏过程急速而突然具有脆性破坏的特征72受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面受剪性能与设计23箍筋适量梁受剪破坏试验录像72受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面受剪性能与设计24箍筋较少梁受剪破坏试验录像72受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面受剪性能与设计25箍筋较多梁受剪破坏试验录像72受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面受剪性能与设计26?而3时受剪承载力明显随剪跨比减小而增大影响斜截面受力性能的主要因素?当3时剪跨比对抗剪承载力没有明显的影响基本上是一条水平线72受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面受剪性能与设计27表示箍筋截面面积与相应的砼面积的比值
设计时以剪压破坏作为计算依据， 用构造处理避 免斜压破坏、斜拉破坏。
20 7.2 受弯构件受剪性能的试验研究
斜截面受剪承载力的计算公式
3．斜裂缝处的骨料咬合力和纵筋的销栓力，在无腹 筋梁中的作用还较显著，两者承受的剪力可达总剪力 的50%~90%，但试验表明在有腹筋梁中，它们所承 受的剪力仅占总剪力的20%左右。
4．截面尺寸的影响主要对无腹筋的受弯构件，故仅 在不配箍筋和弯起钢筋的厚板计算时才予以考虑。
5．剪跨比是影响斜截面承载力的重要因素之一，但 为了计算公式应用简便，仅在计算受集中荷载为主的 梁时才考虑了λ的影响。
剪压破坏
2)斜拉破坏：当剪跨比较大(λ>3)时，或箍筋配置不 足时出现。此破坏系由梁中主拉应力所致，其特点是斜 裂缝一出现梁即破坏，破坏呈明显脆性，类似于正截面 承载力中的少筋破坏。其特点是当垂直裂缝一出现，就 迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失。
斜拉破坏
3)斜压破坏：当剪跨比较小(λ<1)时，或箍筋配置过 多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致，类似于正 截面承载力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎，也呈明 显脆性，但不如斜拉破坏明显。这种破坏多数发生在剪 力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的T形截面或工 字形截面梁内。破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若 干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发生。
Vu= Vc +Vsv+Vsb
Vc
Vu
Vs Vsb
受剪承载力的组成
如令Vcs为箍筋和混凝土 共同承受的剪力，即 Vcs=Vc+Vsv
则 Vu=Vcs+Vsb
2．梁剪压破坏时，与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋 的拉应力都达到其屈服强度，但要考虑拉应力可能不 均匀，特别是靠近剪压区的箍筋有可能达不到屈服强 度。
在中和轴附近，正应力小，
剪应力大，主拉应力方向大致为
45°。当荷载增大，拉应变达到
4．截面尺寸的影响主要对无腹筋的受弯构件，故仅 在不配箍筋和弯起钢筋的厚板计算时才予以考虑。
5．剪跨比是影响斜截面承载力的重要因素之一，但 为了计算公式应用简便，仅在计算受集中荷载为主的 梁时才考虑了λ的影响。
剪压破坏
2)斜拉破坏：当剪跨比较大(λ>3)时，或箍筋配置不 足时出现。此破坏系由梁中主拉应力所致，其特点是斜 裂缝一出现梁即破坏，破坏呈明显脆性，类似于正截面 承载力中的少筋破坏。其特点是当垂直裂缝一出现，就 迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失。
斜拉破坏
3)斜压破坏：当剪跨比较小(λ<1)时，或箍筋配置过 多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致，类似于正 截面承载力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎，也呈明 显脆性，但不如斜拉破坏明显。这种破坏多数发生在剪 力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的T形截面或工 字形截面梁内。破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若 干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发生。
Vu= Vc +Vsv+Vsb
Vc
Vu
Vs Vsb
受剪承载力的组成
如令Vcs为箍筋和混凝土 共同承受的剪力，即 Vcs=Vc+Vsv
则 Vu=Vcs+Vsb
2．梁剪压破坏时，与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋 的拉应力都达到其屈服强度，但要考虑拉应力可能不 均匀，特别是靠近剪压区的箍筋有可能达不到屈服强 度。
在中和轴附近，正应力小，
剪应力大，主拉应力方向大致为
45°。当荷载增大，拉应变达到
受弯构件的斜截面受剪破坏的三种形态
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受弯构件的斜截面受剪破坏的三种形态
受弯构件的斜截面的破坏形态有：斜压破坏，斜拉破坏和剪压破坏。 三种破坏都属于脆性破坏，但是脆性程度由高到低应该是斜拉，斜压，剪压。 通过构造措施来防止斜拉和斜压破坏，通过计算来防止剪压破坏。 λ>3时，且箍筋较少时，还是会斜拉破坏 λ>3时，且箍筋配置数量较多时，箍筋不屈服，受压区混凝土抗压能力不足，便会发生斜压破坏 λ>3时，且配筋数量适当时，可以将斜拉破坏转为剪压破坏
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受弯构件的斜截面受剪破坏的三种形态
受弯构件的斜截面的破坏形态有：斜压破坏，斜拉破坏和剪压破坏。 三种破坏都属于脆性破坏，但是脆性程度由高到低应该是斜拉，斜压，剪压。 通过构造措施来防止斜拉和斜压破坏，通过计算来防止剪压破坏。 λ>3时，且箍筋较少时，还是会斜拉破坏 λ>3时，且箍筋配置数量较多时，箍筋不屈服，受压区混凝土抗压能力不足，便会发生斜压破坏 λ>3时，且配筋数量适当时，可以将斜拉破坏转为剪压破坏
高等钢筋混凝土结构.斜截面抗剪强度
斜向拱体传向支座，当拱体的抗压强度不足时就会发生斜压破坏。
需要说明的是：
以上无腹筋梁受剪机理的讨论主要有有理论上的意义。
实际无腹筋梁不允许采用
有腹筋简支梁抗剪机理
(a)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(b)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
图 4-7 腹筋的传力
1）在砼开裂之前，箍筋应力很低，对于提高梁的开裂荷载无 显著作用。 2）当这些裂缝和箍筋相交后，箍筋应力突然增大，约束裂缝 的发展。 3）腹筋的存在，使梁的斜截面抗剪承载力大大高于无腹筋梁。
a 4 /( 1) ，且 1 2 ，在此 为广义 式中，a为系数 ，
式中的λ不应小于1。
2.英国规范（BS8110，1990年）
Vcs Vc VS
Vc [0.79(100As / bv h0 )1/ 3 (400/ h0 )1/ 4 / Rm ][ fcu,k / 25]1/ 3 bv h0
Vs (0.87 f yk ) Asv h0 / s
f cu,k 为混凝土立方强度标准值， 式中，f yk 为钢筋的标准强度；
3）以斜截面抗弯强度的验算来避免沿构件斜截面的
弯曲破坏。
斜截面剪切破坏形态
无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的
1. 斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性
质最为显著； 2. 斜压破坏为受压脆性破坏；
3. 剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏
之间。
常见破坏形态的对策： 1）通常可以限制截面最小尺寸来避免斜压破坏； 2）以规定最小配筋率来避免斜拉破坏； 3）一般抗剪分析及设计主要针对 剪压破坏。
近似取jd=0.9h0，则箍筋承受的剪力为：
Vs
Asv f yv S
0.9h0 sin (cot cot )
需要说明的是：
以上无腹筋梁受剪机理的讨论主要有有理论上的意义。
实际无腹筋梁不允许采用
有腹筋简支梁抗剪机理
(a)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(b)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
图 4-7 腹筋的传力
1）在砼开裂之前，箍筋应力很低，对于提高梁的开裂荷载无 显著作用。 2）当这些裂缝和箍筋相交后，箍筋应力突然增大，约束裂缝 的发展。 3）腹筋的存在，使梁的斜截面抗剪承载力大大高于无腹筋梁。
a 4 /( 1) ，且 1 2 ，在此 为广义 式中，a为系数 ，
式中的λ不应小于1。
2.英国规范（BS8110，1990年）
Vcs Vc VS
Vc [0.79(100As / bv h0 )1/ 3 (400/ h0 )1/ 4 / Rm ][ fcu,k / 25]1/ 3 bv h0
Vs (0.87 f yk ) Asv h0 / s
f cu,k 为混凝土立方强度标准值， 式中，f yk 为钢筋的标准强度；
3）以斜截面抗弯强度的验算来避免沿构件斜截面的
弯曲破坏。
斜截面剪切破坏形态
无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的
1. 斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性
质最为显著； 2. 斜压破坏为受压脆性破坏；
3. 剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏
之间。
常见破坏形态的对策： 1）通常可以限制截面最小尺寸来避免斜压破坏； 2）以规定最小配筋率来避免斜拉破坏； 3）一般抗剪分析及设计主要针对 剪压破坏。
近似取jd=0.9h0，则箍筋承受的剪力为：
Vs
Asv f yv S
0.9h0 sin (cot cot )
斜截面抗剪红色
斜截面抗剪红色
斜截面抗剪是土木工程中的一个重要概念，它指的是结构体的竖直剪力传递能力。
在设计斜截面抗剪时，需要考虑到结构体的受力情况、力传递路径等因素。
本文将针对斜截面抗剪的红色方面进行介绍。
在斜截面抗剪的设计中，红色方面主要包括材料的抗剪强度、剪应力分布等因素。
材料的抗剪强度是指材料在抗剪试验中能够承受的最大剪应力。
一般来说，混凝土在抗剪中具有较低的抗剪强度，而钢材的抗剪强度较高。
因此，在设计斜截面抗剪时，需要对结构体进行合理的材料选择，以保证其具有足够的抗剪强度。
剪应力分布是指在结构体中，剪力的传递情况。
在理想的情况下，结构体在受到剪力作用时，剪应力应均匀分布，并且不会出现局部集中的现象。
然而，在实际应用中，受到材料的限制以及工程设计的要求，剪应力的分布往往是不均匀的。
这种不均匀分布的现象可能会导致结构体的脆弱区域出现红色信号，表示其抗剪能力较弱。
因此，在斜截面抗剪的设计中，需要对结构体的剪应力分布进行合理的控制，以确保结构体具有良好的抗剪性能。
此外，斜截面抗剪还与结构体的几何形状有关。
一般来说，结构体的截面形状越复杂，其斜截面抗剪能力越弱。
这是因为结构体的几何形状复杂会导致剪力的传递路径较长，从而增加结构体的抗剪能力。
因此，在设计结构体的几何形状时，需要遵循一定的原则，尽量选择简单的几何形状，以提高斜截面抗剪
能力。
综上所述，斜截面抗剪的红色方面包括材料的抗剪强度、剪应力分布和结构体的几何形状等因素。
在设计斜截面抗剪时，需要综合考虑这些因素，选择合适的材料和几何形状，以确保结构体具有良好的抗剪性能。