05.1 受剪构件

h0

剪跨比
Shear span ratio
5.2 无腹筋梁的受剪性能

a

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

◆（ >3）

■

■
■

■ ■

剪跨比 较大，主压应力角度较 小，拱作用较小。 剪力主要依靠拉应力（梁作用） 斜拉破坏 传递到支座， 一旦出现斜裂缝，就很快形成临 diagonal tension failure 界斜裂缝，荷载传递路线被切断， 承载力急剧下降，脆性性质显著。 破坏是由于混凝土（斜向）拉坏 引起的，称为斜拉破坏。 f 斜拉传力机构，取决于混凝土的 抗拉强度。

③

箍筋 弯起钢筋

① 腹筋

②

5.1 概 述

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面破坏形态 一、斜裂缝出现后梁中受力状态的变化 ★斜裂缝出现后，受剪面积的减小 使受压区混凝土剪力增大(剪压区)
Va Vd Vc

5.2 无腹筋梁的受剪性能

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面破坏形态 一、斜裂缝出现后梁中受力状态的变化 ★斜裂缝出现后，受剪面积的减小 使受压区混凝土剪力增大(剪压区)
◆ 斜裂缝间齿状体混凝土有如

斜压腹杆
◆ 箍筋的作用有如竖向拉杆 ◆ 临界斜裂缝上部及受压区混

◆ 箍筋将齿状体混凝土传来的

凝土相当于受压弦杆
◆ 纵筋相当于下弦拉杆

荷载悬吊到受压弦杆，增加了混 凝土传递受压的作用
◆斜裂缝间的骨料咬合作用，还

将一部分荷载传递到支座（拱作 用）
6.3 有腹筋梁的受剪性能

第六章 受弯构件斜截面受剪承载力

上式相当于受均布荷载作用的不同l0/h的简支梁、连续梁试 验结果的偏下限，接近斜裂缝开裂荷载，因此当剪力设计值 小于该值时，不会产生受剪破坏，同时在使用荷载下一般不 会出现斜裂缝。
6.2 无腹筋梁的受剪性能

第六章 受弯构件斜截面受剪承载力

Vc f t bh0

0.7

ô ¿ ¼ ç ± È =L0/(4h)
6.2 无腹筋梁的受剪性能

第六章 受弯构件斜截面受剪承载力

◆集中荷载作用下的独立梁
对于不与楼板整浇的独立梁，在集中荷载下，或同时作用多 种荷载时，其中集中荷载在支座截面产生的剪力占总剪力的 75%以上时， 新规范：

当剪跨比 <1.5，取 =1.5；当 >3.0，取 =3.0，且支座到计 算截面之间均应配置箍筋。 无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的，其应用范围有严格的限制。 《规范》仅对h<150的小梁（如过梁、檩条）可采用无腹筋。
■

P

剪压破坏 shear compression failure

部分拱作用，部分斜拉传递，取 决于混凝土的复合应力下（剪压） 的强度。
■
5.2 无腹筋梁的受剪性能

f

无腹筋剪压破坏试验录像

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

◆（<1）
■

剪跨比很小，拱作用很大。

荷载主要通过拱作用传递到支座。
■

主压应力的方向沿支座与荷

P

5.2 无腹筋梁的受剪性能

无腹筋斜拉破坏试验录像

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

◆（1< <3）
■ ■

剪跨比较小，有一定拱作用

斜裂缝出现后，部分荷载通 过拱作用传递到支座，承载力 没有很快丧失，荷载可以继续 增加，并出现其它斜裂缝。

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。

Asv 1.75 现《规范》：Vu  f t bh0  1.0 f yv h0   1.0 s
Asv 0.2 原《规范》：Vu  f c bh0  1.25 f yv h0   1.5 s
6.4 受剪承载力计算

第六章 受弯构件Байду номын сангаас截面受剪承载力

Vu f t bh0

2.50

0.70

rsvf yv/ft

载作用点的连线。
■

P
斜压破坏
diagonal compression failure

最后拱上混凝土在斜向压应

力的作用下受压破坏。
■

斜压传力机构，取决于混凝

土的抗压强度。

f
5.2 无腹筋梁的受剪性能

无腹筋斜压破坏试验录像

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

P
±¹ Ð Ñ Æ » µ

无腹筋梁的受剪破坏都是脆 性的

5.4 斜截面承载力计算公式
一、影响受剪承载力的因素 ⑴ 剪跨比 影响荷载传递机构， 从而直接影响到梁中的应 力状态
◆

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
◆

5.2 无腹筋梁的受剪性能

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

Vc f t bh0

¼ ¿ ô ç ± È  (a) ¼ ¯ Ö Ð º É Ô Ø

第六章 受弯构件斜截面受剪承载力

四 受剪承载力的计算
（一）计算公式

Vu nf c bz
0.5

B

Vu  Vc  Vs
Vc为无腹筋梁的承载力 考虑到配置箍筋后尺寸效 应的影响减小，以及纵向 钢筋的影响并不是很大。
ì Ä » ý Í Á ¿ ¹ ¼ ô
0

A

ì ¼ è Ü ¿ ¹ ¼ ô

0.1

0.5

r sv
5.2 无腹筋梁的受剪性能

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

⑵ 混凝土强度 剪切破坏是由于混凝土达到复合应力（剪压）状态下强 度而发生的。所以混凝土强度对受剪承载力有很大的影响。
◆

原规范《规范GBJ10-89》取无腹筋梁的受剪承载力Vu与 fc成正比，这在普通强度等级情况下近似成立。
◆ ◆ ◆

试验表明，随着混凝土强度的提高，Vu与 ft 近似成正比。
5.2 无腹筋梁的受剪性能

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

Vc f t bh0

0.7

ô ¼ ¿ ç ± È =L0/(4h) (b) ¾ ù ² ¼ º É Ô Ø
5.2 无腹筋梁的受剪性能

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

间接加载，由于荷载传递方式的改变，即荷载通过横 梁上部拉应力向支座传递，这样即使在名义剪跨比较 小时，也会产生斜拉破坏。
5.2 无腹筋梁的受剪性能

Vd¬ £ TaÖ ¡ Tb

Tb

Ma Mb

★梁由原来的梁传力机制 变成拉杆拱传力机制

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

三、斜截面受剪破坏的三种形态（无腹筋梁）

M s 2 bh0 V  bh0
对集中荷载简支梁

 M  s     Vh0 

M a   Vh0 h0
5.2 无腹筋梁的受剪性能

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

Vc f c¢

rs

5.2 无腹筋梁的受剪性能

第六章 受弯构件斜截面受剪承载力

二、无腹筋梁受剪承载力的计算 影响受剪承载力的因素很多，很难综合考虑，而且受剪破坏 都是脆性的。
《规范》根据大量的试验结果，取具有一定可靠度（95%） 的偏下限经验公式来计算受剪承载力。 ◆ 矩形、T形和工形截面的一般受弯构件 新规范： Vc=0.7 ftbh0 原规范：Vc=0.07fcbh0
Va Vd Vc

★斜裂缝出现前，支座附近截面 a-a的钢筋应力ss与Ma成正比；

Ma Mb

5.2 无腹筋梁的受剪性能

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面破坏形态 一、斜裂缝出现后梁中受力状态的变化 ★斜裂缝出现后，受剪面积的减小 使受压区混凝土剪力增大(剪压区)
★斜裂缝出现前，支座附近截面 a-a的钢筋应力ss与Ma成正比 ★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。 ★同时，销栓作用Vd使纵筋周围的 混凝土产生撕裂裂缝，削弱混凝土 对纵筋的锚固作用。

压破坏的受剪承载力并没有提高。
⑸尺寸效应——梁高度很大时，撕裂裂缝比较明显，销栓作用 大大降低，斜裂缝宽度也较大，削弱了骨料咬合作用。试验表 明，在保持参数fc、r、 相同的情况下，截面尺寸增加4倍，受 剪承载力降低25%~30%。对于高度较大的梁，配置梁腹纵筋， 可控制斜裂缝的开展。配置腹筋后，尺寸效应的影响减小。
剪跨比 配箍率

<1
斜压破坏 斜压破坏 斜压破坏 斜压破坏

1<  <3
剪压破坏 剪压破坏 剪压破坏 斜压破坏

>3
斜拉破坏 斜拉破坏 剪压破坏 斜压破坏

无腹筋

rsv 很小 rsv 适量 rsv 很大

6.3 有腹筋梁的受剪性能

箍筋适量梁受剪破坏试验录像

箍筋较少梁受剪破坏试验录像

箍筋较多梁受剪破坏试验录像
2无腹筋梁的受剪性能vc07?hftbh041?0800????????hh?当h0小于800mm时取h0800mm当h02000mm时取h02000mm三有腹筋梁的受剪性能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斜裂缝间齿状体混凝土有如斜压腹杆斜压腹杆第六章受弯构件斜截面受剪承载力箍筋的作用有如竖向拉杆临界斜裂缝上部及受压区混凝土相当于受压弦杆纵筋相当于下弦拉杆箍筋将齿状体混凝土传来的荷载悬吊到受压弦杆增加了混凝土传递受压的作用斜裂缝间的骨料咬合作用还将一部分荷载传递到支座拱作用6
矩形、T形和工形截面的一般受弯构件
6.4 受剪承载力计算

第六章 受弯构件斜截面受剪承载力

Vu f t bh0
=3.0 =1.5

rsvf yv/ft
集中荷载作用下的独立梁
6.4 受剪承载力计算

第六章 受弯构件斜截面受剪承载力

（二）截面限制条件 ◆ 当配箍率超过一定值后，则在箍筋屈服前，斜压杆混凝土已 压坏，故可取斜压破坏作为受剪承载力的上限。 ◆ 斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸。 ◆ 《规范》是通过控制受剪截面剪力设计值不大于斜压破坏时 的受剪承载力来防止由于配箍率而过高产生斜压破坏 ◆ 受剪截面应符合下列截面限制条件，

f yv

nf c

6.4 受剪承载力计算

第六章 受弯构件斜截面受剪承载力

矩形、T形和工形截面的一般受弯构件
现《规范》： Vu  0.7 f t bh0  1.25 f yv

Asv h0 s

原《规范》： V  0.07 f bh  1.5 f Asv h u c 0 yv 0

s

集中荷载作用下的独立梁

Vc=0.7bh ftbh0

 800  bh    h   0 

1/ 4

当h0小于800mm时取h0=800mm 当h0≥2000mm时取h0=2000mm
6.2 无腹筋梁的受剪性能

第六章 受弯构件斜截面受剪承载力

三、有腹筋梁的受剪性能
◆ 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

1.75 Vc  f t bh0   1. 0 0 .2 原规范： Vc  f c bh0   1 .5

6.2 无腹筋梁的受剪性能

第六章 受弯构件斜截面受剪承载力

Vc f t bh0

ô ¿ ¼ ç ± È 
6.2 无腹筋梁的受剪性能

第六章 受弯构件斜截面受剪承载力

需要说明的是：
以上无腹筋梁受剪承载力计算公式仅有理论上的意义。 实际无腹筋梁不允许采用 《规范》中仅给出不配置箍筋和弯起钢筋的一般单向板类构 件的受剪承载力计算公式

（一）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；
◆ 箍筋控制了斜裂缝的开展，增加了剪压区的面积，使Vc增加，

骨料咬合力Va也增加；
◆吊住纵筋，延缓了撕裂裂缝的开展，增强了纵筋销栓作用Vd； ◆箍筋参与斜截面的受弯，使斜裂缝出现后纵筋应力ss 的增量

减小；
◆ 配置箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响，也不能提高斜压破坏

事实上，斜拉破坏取决于ft ，剪压破坏也基本取决于ft， 只有在剪跨比很小时的斜压破坏取决于fc。
◆

而斜压破坏可认为是受剪承载力的上限。

5.2 无腹筋梁的受剪性能

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

Vc/bh0(MPa)

fcu(Mpa)

5.2 无腹筋梁的受剪性能

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

⑶纵筋配筋率——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 还可限制斜裂缝的开展，增加斜裂缝间的骨料咬合力作用。 ⑷截面形状——T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（20%），但对斜

◇斜拉破坏为受拉脆性破坏， 脆性性质最显著；
ô Ñ ¼ ¹ Æ » µ ±­ Ð À Æ » µ

◇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

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。
5.2 无腹筋梁的受剪性能

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

第五章 受弯构件的斜截面承载力
5.1 概述

受弯构件在荷载作用下， 同时产生弯矩和剪力。
在弯矩区段，产生正截面 受弯破坏， 而在剪力较大的区段，则 会产生斜截面受剪破坏。

“强剪弱弯”
5.1 斜裂缝的形成

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力

5.1 概述
② ① ③

弯剪斜裂缝 腹剪斜裂缝

的承载力，即对小剪跨比情况，箍筋的上述作用很小；对大 剪跨比情况，箍筋配置如果超过某一限值，则产生斜压杆压 坏，继续增加箍筋没有作用。
6.3 有腹筋梁的受剪性能

第六章 受弯构件斜截面受剪承载力

（二）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rsv

Asv nAsv1 r sv   bs bs