5 受弯构件受剪性能

2 无腹筋梁受剪破坏形态
P 剪压破坏
shear-compression failure
f
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
2 无腹筋梁受剪破坏形态
无腹筋梁剪压破坏实验
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
a 1.0 h0
2 无腹筋梁受剪破坏形态
（3）斜压破坏（<1）
■ 受力特点和破坏过程：剪跨比很小， 拱作用很大。荷载主要通过拱作用传 递到支座。(arch action) 主压应力的方向沿支座与荷载作
Va Vd
Ma
b
Vc
b
Mb
★斜裂缝出现后，受剪面积减小， 受压区混凝土剪力增大(剪压区)
★斜裂缝出现后，截面a-a 的钢筋
应力ss取决于临界斜裂缝顶点截
面b-b处的Mb，即与Mb成正比。 ★因此，斜裂缝出现使支座附近的
ss与跨中截面的ss相近，这对纵
筋的锚固提出更高的要求。
2 无腹筋梁斜截面受剪破坏的三种主要形态
★支座附近截面a-a的钢筋应力ss
a
与该截面的弯矩Ma成正比；
Ma Mb
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
a
Va Vd
a
Ma
★斜裂缝出现后，受剪面积减小， 受压区混凝土剪力增大(剪压区)
Vc
★斜裂缝出现后，截面a-a 的钢筋
应力ss取决于临界斜裂缝顶点截
面b-b处的Mb，即与Mb成正比。
Mb
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
受弯构件的设计，除应保证 正截面承载力外，还应保证 构件的斜截面承载能力。
“强剪弱弯”
斜裂缝、剪跨比及斜截面破坏 形式及受剪机理分析
Flexural cracks (-M)
主拉应力迹线示意
Load+++
Shear cracks
Flexural cracks (+M)
Flexural / shear combination cracks
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
•弯起钢筋则可利用正截面受弯的纵向钢筋弯起而成。 •位置不宜在梁侧边缘，且直径不宜过粗。 •工程中优先选用箍筋。
因其传力较为集中，有可能引起弯起处混凝土的劈裂裂缝。
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
剪跨比
我们把在中集中力到支座之间的距离a称之为剪跨， 剪跨a与梁的有效高度h0的比值则称为剪跨比
无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态与剪跨比有重要关 系。
不同剪跨比，梁内的主应力迹线分见下图：
a 2.0
h0
a 1.0
h0
a 1/ 2
h0
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
(1)（ >3）斜拉破坏
2 无腹筋梁受剪破坏形态
a 3 h0
P
斜拉破坏。 diagonal-tension failure
■ 受力特点及破坏过程：剪力主要依
观看有腹筋梁受剪试验录像
受剪试验小结
无腹筋梁
1.当 3 时发生斜拉破坏； 2.当 1 3 时发生剪压破坏； 3.当 3 时发生斜拉破坏。
4.随剪跨比减小，受剪承载力增加。
受有剪腹破筋坏梁小结
1 配置腹筋可以提高受剪承载力；并且可显著改善脆性性质； 2 箍筋太多，梁产生斜压破坏；
（故工程中应控制箍筋的数量，避免浪费） 3 箍筋太少，梁的破坏特征同无腹筋梁相似；
2 无腹筋梁受剪破坏形态
无腹筋梁斜压破坏实验
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
P
斜压破坏
剪压破坏 斜拉破坏
f
2 无腹筋梁受剪破坏形态
总结：
无腹筋梁的受剪破坏都是脆 性的
◇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。
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。
对集中荷载简支梁
a
h0
广义剪跨比
a M
h0 Vh0
h0 a
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
配箍率sv定义
sv
Asv bs
nAsv1 bs
5.2.3 斜截面破坏的三种主要形态
b
s
Asv1
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
5.2 无腹筋梁斜截面受剪破坏 1 无腹筋梁的受剪机理
a
斜裂缝出现前
★剪力由整个截面承担
无腹筋梁斜拉破坏实验
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
（2）剪压破坏
（1< <3）
■ 受力特点和破坏过程：斜
裂缝出现后，部分拱作用，
部分斜拉传递，最后，拱顶
处混凝土在剪应力和压应力
的共同作用下，达到混凝土
的复合受力下的强度而破坏。
■剪压破坏承载力：承载力取决于混
凝土的复合应力下（剪压）的强
度。
■ 破坏性质：脆性
斜裂缝的形成
② ① ③
弯剪斜裂缝 腹剪斜裂缝
③
①பைடு நூலகம்
②
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
抗剪钢筋
箍筋布置与梁内主 拉应力方向一致， 可有效地限制斜裂 缝的开展；但从施 工考虑，倾斜的箍 筋不便绑扎，与纵 向筋难以形成牢固 的钢筋骨架，故一 般都采用竖直箍筋。
箍筋stirrup
腹筋
弯起钢筋bent-up bar shear reinforcement
5.4 有腹筋梁斜截面受剪性能 1、有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态
2 有腹筋梁的受剪机理
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
5.2.3 斜截面破坏的三种主要形态
1、有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态
影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比和配箍率sv
配箍率sv定义
b
sv
Asv bs
nAsv1 bs
s
Asv1
第五章
受弯构件斜截面承载力 5.1 概述
第5章 受弯构件斜截面受剪承载力
第五章 受弯构件斜截面承载力计算
Shear Strength of Beam
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
5.1 概述
（1）弯矩作用区段：可能正 截面破坏；
（2）剪力和弯矩共同作用区 段：可能会沿着斜向裂缝发生 斜截面的破坏。脆性性质。
靠拉应力传递到支座，一旦出现裂
缝，迅速向受压区斜向伸展，形成
临界斜裂缝，承载力急剧下降以致
破坏.破坏是由于混凝土（斜向）
f
拉坏引起的，承载力低。
■ 破坏性质：脆性 ■ 斜拉破坏承载力：取决于混凝土的抗拉强度。
■工程中应避免。
6.2 无腹筋梁的受剪性能
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
2 无腹筋梁受剪破坏形态
（故工程中应控制配箍率不少于最小配箍率） 4 剪跨比对有腹筋梁的影响与无腹筋梁相同，随剪跨比减小， 受剪承载力增加。
P 用点的连线。(compression strut)。 最后拱上混凝土在斜向压应力的 作用下受压破坏。 ■斜拉破坏承载力：取决于混凝土的抗 压强度。承载力较高。 ■ 破坏性质：脆性
斜压破坏
diagonal compressi on (archrib) failure
f
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力