受弯构件斜截面承载力计算

（3） 混凝土强度concrete strength
剪压破坏shear compression failure是由于混凝土达到复合应力 （剪压）状态下强度而发生的。混凝土强度对受剪承载力 shear bearing capacity有很大的影响。
斜压破坏diagonal compression failure时，受剪承载力shear bearing capacity取决于混凝土的抗压强度compressive strength 。
当tpmax>ft时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝，在斜裂缝发生后，腹
筋可大大加强斜截面的抗剪承载力(shear capacity)。
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7.2.3 有腹筋梁斜截面破坏的主要形态
1）剪跨比 shear span ratio
P
P
对矩形截面梁
h0 h As

1
M bh02

2
V bh0
a




1 2
M Vh0
1 2


a
b
M
Vh0
： 反映了梁截面上正应力与剪应力（或弯矩M与V）的相对 大小，影响梁的剪切破坏形态。
7.2 Experiment Research on Shear Behavior
腹筋的作用the role of web bar
①直接承担部分剪力；
②限制斜裂缝的延伸和开展， 增大剪压区的面积，提高剪压 区的抗剪能力；
③提高斜裂缝交界面上的骨 料咬合作用和摩阻作用，延 缓沿纵筋劈裂裂缝的发展， 防止保护层的突然撕裂，从 而提高纵筋的销栓作用。
＞3，箍筋数量过少时。特点是斜裂缝一出 现，很快形成临界斜裂缝，箍筋立即屈服，不 能抑制斜裂缝的发展，梁斜向被拉裂成两部分 而突然破坏。承载力取决于混凝土的抗拉强度。
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剪压破坏Shear compression failure
1＜＜3 ，箍筋数量适当时。特点是箍筋屈服 后，剪压区应力达到混凝土复合受力强度而破坏
7.2 Experiment Research on Shear Behavior
7.2.4 影响斜截面受剪承载力的因素
P
P
1）剪跨比 shear span ratio
V
a
a
fcbh0
0.4


a h0
Va Vh0

M Vh0
0.3
直接影响到梁中的应力状 0.2
态，是影响集中荷载下受 无腹筋梁
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2）斜裂缝产生前后应力变化 Stress variation before and after the
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三种破坏形态承载力大小顺序 均属于脆性 破坏
强剪弱弯
斜压>剪压> 斜拉
P
承载力高，脆性大
斜压破坏
diagonal compression failure
承载力较高，有一定延性
剪压破坏
shear compression failure
纵筋配筋率越大，纵向受拉钢筋约束斜裂缝长度的延伸， 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，增大纵筋面积还可增加斜裂缝间的骨料咬合力 作用。
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3）主要破坏形态
斜拉破坏Diagonal tension failure
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（4）纵筋配筋率ratio of longitudinal reinforcement
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stirrup effect on shear capacity of beams with web steel
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（5）截面形状sectional shapes
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%)，对斜压破 坏的受剪承载力并没有提高。
P
P
a
a
h0 h As b
广义剪跨比——普遍适用
generalized shear span ratio
集中荷载作用点至相邻 支座的距离，称为剪跨。
M Va a
Vh0 Vh0 h0
计算剪跨比——集中荷载专用
computed shear span ratio
Байду номын сангаас
反映了集中力作用截面处弯矩M和剪力V的比例关系
熟悉材料抵抗弯矩图(material resistance moment
diagram)的画法；
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回顾
斜裂缝是如何产生的（弯剪段为何会产生斜裂 缝）？
Chapter 7 Performance and Design of Inclined Section for Members
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本章重点(Emphasis)
斜拉破坏
diagonal tension failure
承载力低，脆性大 f
设计中斜压破坏和斜拉破坏主要靠构造要求来避免， 而剪压破坏则通过计算来防止。
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熟悉斜截面破坏的主要形态及影响因素；
掌握受弯构件(flexural members)斜截面承载力
(bearing capacity of inclined section)的计算方法及防止 斜压和斜拉破坏(failures of diagonal tension and compression)的措施；
斜拉破坏diagonal tension failure时，受剪承载力shear bearing capacity取决于混凝土的抗拉强度tension strength ，而抗拉强度 的增加较抗压强度来得缓慢，故混凝土强度的影响就略小。
斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。
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7.3 受弯构件斜截面承载力计算
基本假设Basic assumption :
（1） 梁发生剪压破坏(shear compression failure)时，斜截面受剪承载力(shear bearing capacity)由三部分组成：
c. 剪压破坏shear compression failure:通过计算受，剪使承载构力件计满算足一定
的斜截面受剪承载力来防止。
公式建立的依据
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受弯构件斜截面破坏形态有哪几种？各有什么特 点？承载力分别取决于哪些因素？
影响斜截面破坏形态的主要因素有哪些？
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（5）截面形状sectional shapes
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%)，对斜压破 坏的受剪承载力并没有提高。
（6）尺寸效应size effect
随梁截面高度的增加，斜裂缝将加大，骨料咬合力减小，纵 筋销栓力减小，对无腹筋梁应考虑截面尺寸对抗剪承载力的降 低影响。
occurrence of inclined cracks
P
P
2 2
2 tp
4
cp


2

2 2
4
A
A
s
开裂前构件的受力性能(mechanical properties)与无腹筋梁(beams without web steel)相似，腹筋中的应力很小，对阻止斜裂缝的出现作用很小。
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1）剪跨比 shear span ratio
对于集中荷载作 用下的简支梁
。 斜压破坏Diagonal compression failure
＜1或适当但截面尺寸过小而箍筋数量过多 时。破坏由梁中主压应力所致，箍筋未屈服，承 载力取决于构件的截面尺寸和混凝土抗压强度。
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7.3 受弯构件斜截面承载力计算
7.3.1 计算原则Calculation principle
对三种破坏形态的处理办法：
a. 斜压破坏diagonal compression failure:限制截面尺寸的条件来防 止；(承载力取决于截面尺寸和混凝土抗压强度)
b. 斜拉破坏diagonal tension failure:满足最小配筋率条件及构 造要求（箍筋数量与间距）来防止；
（6）尺寸效应size effect
随梁截面高度的增加，斜裂缝将加大，骨料咬合力减小，纵 筋销栓力减小，对无腹筋梁应考虑截面尺寸对抗剪承载力的降 低影响。
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（2）配箍率和箍筋强度
stirrups ratio and stirrups strength
在配箍适当的范围内，梁的受剪承载 力随配箍量的增多、箍筋强度的提高 而有较大幅度的增长。
Asv1
s
sv

Asv bs

n Asv1 bs
剪承载力的主要因素之一。 b0e.1am without web steel
◆ 剪跨比 越大，梁的受
剪承载力越低。
0
1
2
3

4
5
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斜压
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剪压
斜拉
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