钢筋混凝土受扭构件的受力性能——纯扭构件破坏形态
混凝土受扭构件
0.85ft
fy
V 剪力设计值，对纯扭构件取1 T 2时，取2
Vb
TTu 0.2W tcfc,当 h0/b4时 TTu 0.1W 6tcfc,当 h0/b6时
线性插值
第二节 矩形截面剪扭构件承载力
V
T
M
T
扭矩使纵筋产生拉应力，与受弯时钢筋拉应力叠加，使钢筋拉应力增大， 从而会使受弯承载力降低。
而扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因此承载力总 是小于剪力和扭矩单独作用的承载力。
F1
F1
b/2
F2 b
理想弹塑性材料
配筋强度比 －－抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比
Astl s fy
Ast1 ucor fyv
Astl —受扭计算中对称布置在截面周边的全部抗扭纵筋的截面面积； f y ——受扭纵筋的抗拉强度设计值；
u cor —— 截面核芯部分的周长，uco r2(bco rhco)r
(3)按抗扭承载力计算需要的抗扭箍筋 Ast1 s
TT u0 .35 tftW t 1 .2 fyv A s s1 tA cor
(4)按抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比关系，确定抗扭纵筋 A stl
Astls fy
Ast1 ucor fyv
(5)按照叠加原则计算抗弯剪扭总的纵筋和箍筋用量
受弯纵筋As和A's No 抗扭纵Imag筋e ： A's
一、受扭承载力降低系数 t
t
1.5
1 0.5 VWt
Tbh0
t
1.5
10.2 1 VWt
Tbh0
t ——为剪扭构件的混凝土强度降低系数
0.5t 1.0
抗扭砼承载力
抗剪砼承载力
受扭钢筋的配筋量对钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态
受扭钢筋的配筋量对钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态本文通过试验研究，探究了受扭钢筋的配筋量对钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态的影响。
结果表明，适当增加受扭钢筋的配筋量可以显著提高钢筋混凝土纯扭构件的扭转性能和抗剪扭能力，减小破坏形态的不稳定性和不均匀性。
关键词：受扭钢筋，配筋量，钢筋混凝土纯扭构件，破坏形态引言钢筋混凝土结构在现代建筑中占有重要地位，尤其是在高层数、大跨度建筑中更是不可或缺的一种结构形式。
在钢筋混凝土结构中，纯扭构件也是一个重要的构件形式，它主要受到扭转力的作用。
然而，由于扭转力的作用特殊，纯扭构件的受力性能和破坏形态与其他构件有很大的不同。
因此，对于纯扭构件的研究是十分必要的。
受扭钢筋是纯扭构件中的一个重要组成部分，它的数量和布置方式对于纯扭构件的扭转性能和抗剪扭能力具有重要影响。
过去的研究表明，受扭钢筋的配筋量与纯扭构件的受力性能和破坏形态密切相关。
因此，本文通过试验研究，探究了受扭钢筋的配筋量对钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态的影响。
试验方法本次试验采用了三个不同的受扭钢筋配筋量，分别为1.0%，1.5%和2.0%。
所有试件的直径均为200mm，长度均为400mm。
试件采用C40混凝土，钢筋使用HRB400级别的钢筋。
试验采用了静力加载的方法，加载速率为0.5mm/min。
试验结果试验结果如下：1.0%配筋量试件该试件在扭转过程中表现出明显的裂缝，裂缝的数量和宽度随着扭转角度的增加而增加。
当扭转角度达到90度时，试件发生了破坏，破坏形态为钢筋断裂和混凝土剪切破坏。
1.5%配筋量试件该试件在扭转过程中表现出较为稳定的行为，裂缝数量和宽度较少。
当扭转角度达到90度时，试件发生了破坏，破坏形态为钢筋断裂和混凝土剪切破坏，但是破坏形态比1.0%配筋量试件更加稳定。
2.0%配筋量试件该试件在扭转过程中表现出非常稳定的行为，裂缝数量和宽度极少。
当扭转角度达到90度时，试件发生了破坏，破坏形态为钢筋断裂和混凝土剪切破坏，但是破坏形态比1.0%配筋量试件和1.5%配筋量试件更加稳定。
钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态
钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态钢筋混凝土是一种常见的结构材料，其在建筑和工程领域中广泛应用。
在结构设计中，扭矩是常常考虑的一种力作用形式。
在钢筋混凝土矩形截面受扭构件中，由于扭矩的作用，构件会发生破坏。
本文将就钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态展开讨论。
钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态主要有三种，分别是纯扭破坏、剪切扭破坏和扭转破坏。
下面将对这三种破坏形态进行详细描述。
首先是纯扭破坏。
在纯扭破坏的情况下，构件仅受到扭矩的作用，未受到弯矩和剪力的影响。
这种破坏形态主要发生在构件截面尺寸较小、受力较小的情况下。
在纯扭破坏中，构件会发生扭曲变形，最终导致截面失稳。
其次是剪切扭破坏。
在剪切扭破坏的情况下，构件受到了扭矩和剪力的共同作用。
扭矩会导致构件发生扭转变形，而剪力会在截面内产生扭曲剪力，使得构件出现竖向剪切破坏。
剪切扭破坏常发生在构件截面尺寸较大、受力较大的情况下。
最后是扭转破坏。
在扭转破坏的情况下，构件不仅受到了扭矩和剪力的作用，还受到了弯矩的影响。
弯矩会引起构件发生弯曲变形，进而加剧扭转变形。
扭转破坏常发生在构件截面尺寸较大、受力较大、且弯矩作用较大的情况下。
钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态与构件的几何形状和材料性质密切相关。
一般来说，构件的截面尺寸越大，承受的扭矩和剪力越大，从而使得破坏形态趋向于剪切扭破坏或扭转破坏。
而截面尺寸较小的构件，受力较小，更容易出现纯扭破坏。
构件的材料性质也会对破坏形态产生影响。
在相同的受力条件下，强度较高的混凝土和钢筋可以提高构件的抗扭能力，使其更难发生破坏。
钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态主要有纯扭破坏、剪切扭破坏和扭转破坏。
构件的几何形状和材料性质是决定破坏形态的关键因素。
在实际工程设计中，需要根据具体情况选择合适的截面尺寸和材料性质，以提高构件的抗扭能力，确保结构的安全可靠。
混凝土结构设计原理 第八章
第八章 受扭构件
2）部分超筋破坏（纵筋或箍筋过多）
3）完全超筋破坏（纵筋和箍筋均过多）
4）少筋破坏（纵筋和箍筋均太少）
第八章 受扭构件
1）适筋破坏（纵筋和箍筋合适） ①开裂前受扭钢筋混凝土构件 呈弹性特征。 ②随着扭矩增大，构件表面相
继出现多条大体连续或不连续
的与构件纵轴线成某一交角的 螺旋形裂缝，开裂后扭转角明 显增大，扭转刚度明显降低。
第八章 受扭构件
8.3 复合受扭构件承载力计算
在弯矩、剪力和扭矩的共同作用下，各项承载力是相互 关联的，其相互影响十分复杂。 为了简化，《混凝土结构设计规范》偏于安全地将受弯 所需的纵筋与受扭所需纵筋分别计算后进行叠加，而对剪 扭作用为避免混凝土部分的抗力被重复利用，考虑混凝土 项的相关作用，钢筋的贡献不考虑相关性，采用简单叠加 方法。
（1）协调扭转的概念 在超静定结构，扭矩是由相邻构件的变形受到约束而产 生的，不能仅由静力平衡条件求得，还应根据变形协调条 件来决定。 扭矩大小与受扭构件的抗扭刚度有关，且会产生内力重 分布。（扭矩大小与构件受力阶段的刚度比有关，不是定 值，需要考虑内力重分布进行扭矩计算）。 协调扭转通过受扭构造要求保证。
置过少。扭转裂缝一经出现，构件即告破坏，极限扭矩和 开裂扭矩非常接近,属脆性破坏（受扭承载力取决于混凝土 的抗拉强度）。工程设计时应避免出现这种情况。
第八章 受扭构件
第八章 受扭构件
8.2.2 纯扭构件的开裂扭矩
一、矩形截面纯扭构件
纯扭构件开裂前受扭钢筋的应力很小，因此在研究开裂扭
矩时，可忽略钢筋的影响，视为与素混凝土纯扭构件相似。 （1）按塑性理论计算 假定混凝土为理想塑性材料，开裂时， 截面上各点应力均达到 ft 45o
第8章-受扭构件承载力的计算-自学笔记汇总
第8章受扭构件承载力的计算§8.1 概述实际工程中哪些构件属于受扭构件？工程结构中，结构或构件处于受扭的情况很多，但处于纯扭矩作用的情况很少，大多数都是处于弯矩、剪力、扭矩共同作用下的复合受扭情况，比如吊车梁、框架边梁、雨棚梁等，如图8-1所示。
图8-1 受扭构件实例受扭的两种情况：平衡扭转和协调扭转。
静定的受扭构件，由荷载产生的扭矩是由构件的静力平衡条件确定的，与受扭构件的扭转刚度无关，此时称为平衡扭转。
如图8-1（a ）所示的吊车梁，在竖向轮压和吊车横向刹车力的共同作用下，对吊车梁截面产生扭矩T 的情形即为平衡扭转问题。
对于超静定结构体系，构件上产生的扭矩除了静力平衡条件以外，还必须由相邻构件的变形协调条件才能确定，此时称为协调扭转。
如图8-1（b ）所示的框架楼面梁体系，框架的边梁和楼面梁的刚度比对边梁的扭转影响显著，当边梁刚度较大时，对楼面梁的约束就大，则楼面梁的支座弯矩就大，此支座弯矩作用在边梁上即是其承受的扭矩，该扭矩由楼面梁支承点处的转角与该处框架边梁扭转角的变形协调条件所决定，所以这种受扭情况为协调扭转。
§8.2 纯扭构件的试验研究8.2.1 破坏形态钢筋混凝土纯扭构件的最终破坏形态为：三面螺旋形受拉裂缝和一面（截面长边）的斜压破坏面，如图8-3所示。
试验研究表明，钢筋混凝土构件截面的极限扭矩比相应的素混凝土构件增大很多，但开裂扭矩增大不多。
图8-2 未开裂混凝土构件受扭图8-3 开裂混凝土构件的受力状态 8.2.2 纵筋和箍筋配置对纯扭构件破坏性态的影响受扭构件的四种破坏形态受扭构件的破坏形态与受扭纵筋和受扭箍筋配筋率的大小有关，大致可分为适筋破坏、部分超筋破坏、完全超筋破坏和少筋破坏四类。
对于正常配筋条件下的钢筋混凝土构件，在扭矩作用下，纵筋和箍筋先到达屈服强度，然后混凝土被压碎而破坏。
这种破坏与受弯构件适筋梁类似，属延性破坏。
此类受扭构件称为适筋受扭构件。
国家开放大学《混凝土结构设计原理》形考任务三
国家开放大学《混凝土结构设计原理》形考任务三附参考答案1.在工程结构中，结构或构件处于受扭的情况很多，但大多数都是处于纯扭矩作用，处于弯矩、剪力、扭矩共同作用下的复合受扭情况很少。
对错参考答案：错2.受扭构件的破坏形态与受扭纵筋和受扭箍筋配筋率的大小有关，大致可分为适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏3类。
对错参考答案：错3.纯扭构件扭曲截面承载力计算中，构件开裂扭矩的大小决定了受扭构件的钢筋配置是否仅按构造配置或者需由计算确定。
对错参考答案：对4.在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下钢筋混凝土矩形截面框架柱，纵向钢筋应按受弯构件的正截面受弯承载力和剪扭构件的受扭承载力分别计算，并按所需的钢筋截面面积在相应的位置进行配置，箍筋应按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力分别计算并按所需的箍筋截面面积在相应的位置进行配置。
对错参考答案：对单项选择题（每题0.8分）5.进行构件的裂缝宽度和变形验算的目的是（）。
A.使构件能够带裂缝工作B.使构件满足承载能力极限状态要求C.使构件满足正常使用极限状态要求D.使构件能够在弹性阶段工作参考答案：C6.正常使用极限状态设计主要是验算构件的变形和抗裂度或裂缝宽度，计算中（）。
A.荷载采用其标准值，不需乘分项系数，不考虑结构重要性系数B.荷载采用其设计值，需乘分项系数，考虑结构重要性系数C.荷载采用其标准值，不需乘分项系数，考虑结构重要性系数D.荷载采用其设计值，需乘分项系数，不考虑结构重要性系数参考答案：A判断题（每题0.8分）7.钢筋混凝土构件截面抗弯刚度与弯矩有关，故等截面梁实际上是变刚度梁，挠度计算时应取最小刚度。
对错参考答案：对8.在进行构件挠度计算时，可取短期刚度。
对错参考答案：错一、单项选择题（每题0.8分）9.用于预应力混凝土结构的国产预应力钢筋不宜采用（）。
A.预应力钢绞线；B.普通热轧钢筋。
C.预应力钢丝；D.预应力螺纹钢筋；参考答案：D10.计算预应力混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的（），并应考虑荷载长期作用的影响。
混凝土与结构设计填空题及答案
3.钢筋混凝土大偏心受拉构件正截面承载力计算公式的适用条件是ξ≤ξb和x≥2a’，如果出现了x＜2a’的情况说明As’不会屈服，此时可假定混凝土压应力合力点与受压钢筋压力作用点重合。
4.钢筋混凝土偏心受拉构件，轴向拉力的存在提高混凝土的受剪承载力。因此，钢筋混凝土偏心受拉构件的斜截面受剪承载力要大于同样情况下的受弯构件斜截面受剪承载力。
6.钢筋的捆扎连接是通过钢筋与混凝土之间的粘结力实现传力；钢筋的机械连接是通过连贯于两根钢筋之间的套筒实现传力；钢筋的焊接是通过受力钢筋之间通过熔融金属实现传力。
第二章混凝土结构设计计算原则
1.结构的功能要求包括安全性、适用性、耐久性。
2.结构可靠性是指结构在规定的时间，规定的条件下，完成预定功能的能力。
5.区别大小偏心受压的关键是远离轴向压力一侧的钢筋先屈服，还是靠近轴心压力一侧的混凝土先压碎，前者为大偏心受压，后者为小偏心受压。这与区别受弯构件中适筋梁和超筋梁的界限类似。
6.矩形截面偏心受压构件，当l0/h≤8时属于短柱范畴，可不考虑纵向弯曲的影响，即取η=1；当l0/h＞30时为细长柱，应考虑纵向弯曲的影响。
3.将截面尺寸、混凝土强度等级及配筋相同的长柱和短柱相比较，可发现长柱的破坏荷载低于短柱，并且柱越细长则弯曲变形越多。因此在设计中必须考虑由于长细比对柱的承载力的影响
4.影响钢筋混凝土轴心受压柱稳定系数的主要因素是长细比，当它≤8时，可以不考虑纵向弯曲的影响，称为短柱；当柱过分细长时受压后容易发生弯曲变形，而导致破坏。因此对一般建筑物中的柱常限制柱的长细比的计算长度l0及短边尺寸b。
钢筋混凝土受扭构件—受扭构件的特点及配筋要求
当符合式(5-19)或式(5-20)条件时，可不考虑抗剪承载力， 仅按受弯构件的正截面受弯承载力和纯扭构件的受扭承载力分别 进行计算：
V≤0.35 ft bh0
(5-19)
V≤
ft bh0
(5-20)
当符合式(5-21)要求时，可不考虑抗扭承载力，仅按受弯和受剪 承载力分别进行计算：
2024/2/7
(1) 少筋破坏。少筋破坏过程迅速而突然，属于脆性破坏。 设计时应避免少筋破坏的发生。
(2) 适筋破坏。当受扭箍筋和纵筋配置都适量时，构件开裂 后并不会立即破坏，随着扭矩的增加，构件将出现多条大体连 续、倾角接近于45º的螺旋状裂缝(图5.4b)，此时裂缝处原混凝 土承担的拉力改由与裂缝相交的钢筋承担。
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图5.5 受扭钢筋的构造
第5章 钢筋混凝土 受扭构件
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图5.1 常见受扭构件示例
(a) 雨篷梁；(b) 框架边梁；(c) 吊车梁
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5.1 受扭构件的受力特点及配筋构造
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5.1.1 受扭构件的受力特点
钢筋混凝土受扭构件中矩形截面居多，并且纯扭构件的受 力性能是其他复合受力分析的基础，现以矩形截面纯扭构件为 例讨论受扭构件的受力特点。
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图5.2 纯扭构件的弹性应力分布
图5.3 素混凝土纯扭构件破坏的截面形式
2．钢筋混凝土矩形截面纯扭构件的破坏形态
由前面分析可知，在纯扭构件中配置受扭钢筋时，最合理 的配筋方式是在靠近构件表面处设置呈45º走向的螺旋形钢筋， 其方向与混凝土的主拉应力方向相平行。但螺旋形钢筋施工复 杂，且这种配筋方法也不能适应扭矩方向的改变，实际很少采
钢筋混凝土受扭构件的破坏形态
钢筋混凝土受扭构件的破坏形态钢筋混凝土受扭构件是一种常见的结构形式，广泛应用于工程领域。
在受到扭转荷载作用时，钢筋混凝土构件产生破坏。
本文将重点探讨钢筋混凝土受扭构件的破坏形态。
第一，钢筋混凝土受扭构件的破坏形态主要包括开裂、剪切破坏和弯曲破坏三种类型。
开裂是受扭构件破坏的首要表现形式，大多数情况下，开裂是由于剪应力超过材料抗拉强度引起的。
在扭转过程中，开裂逐渐扩展并沿着构件的周边形成裂缝，对构件的承载能力产生一定影响。
第二，剪切破坏是指在扭转荷载作用下，钢筋混凝土构件出现剪切破坏。
通常情况下，剪切破坏是由于主筋与混凝土之间的粘结力不足引起的。
当剪应力达到一定值时，构件内部的剪切破坏将逐渐形成，对构件的承载能力造成严重影响。
第三，弯曲破坏是指在扭转荷载作用下，钢筋混凝土构件出现弯曲形变和破坏。
弯曲破坏是由于扭转荷载引起的应力集中和构件内部应力分布不均匀造成的。
随着荷载的增加，构件会发生弯曲、变形并最终破坏。
综上所述，钢筋混凝土受扭构件的破坏形态主要包括开裂破坏、剪切破坏和弯曲破坏。
这些破坏形态的产生与荷载的作用、材料的性质以及结构的几何形状等因素密切相关。
因此，在设计和施工钢筋混凝土受扭构件时，需要对其承载能力进行充分评估，并采取相应的强化措施，以确保结构的安全可靠。
通过了解钢筋混凝土受扭构件的破坏形态，我们可以更好地理解该类型结构的受力特点，有助于优化设计方案、提高工程质量，并为工程实践提供有价值的参考。
在今后的研究中，我们还需进一步深入探讨钢筋混凝土受扭构件的破坏机理，以不断完善该领域的理论体系，为实际工程应用提供更好的支持。
受扭构件承载力
max
T Wte
σpt σpt
理想匀质构件的受扭裂缝 从主拉应力最大处开始
对匀质材料，理想的受扭裂缝应当呈螺旋形。
1
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二、素混凝土纯扭构件
◆ 由材料力学知，构件侧面主拉应力stp和主压应力scp相等。
◆ 主拉应力和主压应力迹线沿构件表面成螺旋型。 ◆ 当主拉应力达到混凝土抗拉强度时，在构件中某个薄弱部位
11
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《规范》受扭承载力计算公式
Tu 0.35 ftWt 1.2
f yv Ast1 s
Acor
为避免配筋过多产生超筋脆性破坏
Wt
b2 6
(3h b)
T 0.2c fcWt
为防止少筋脆性破坏
st
2 Ast1 bs
st ,min
0.28
ft f yv
tl
Astl bh
tl,min
(2) 少筋破坏
配筋数量过少时，配筋不足以承担混凝土开裂后释放的拉 应力，一旦开裂，将导致扭转角迅速增大，与受弯少筋梁类似， 呈脆性破坏特征，受扭承载力取决于混凝土的抗拉强度。
(3) 超筋破坏
当箍筋和纵筋配置都过大时，则会在钢筋屈服前混凝土就 压坏，为受压脆性破坏。受扭构件的这种超筋破坏称为完全超 筋，受扭承载力取决于混凝土的抗压强度。
b2 6
(3h
b)
按弹性理论
Tcr,e ftWte
45° ft
ft ft
按塑性理论
Tcr, p ftWt
7
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6.2.2 矩形截面纯扭构件受扭承载力计算 一、变角空间桁架模型
对比试验表明，在其他参数均相同的情况下，钢筋混凝土实心 截面与空心截面构件的极限受扭承载力基本相同。
钢筋混凝土受扭构件的受力性能——纯扭构件破坏形态
请解释：什么叫配筋数量过少？如何避免？
注意：当纵筋和箍筋都少或其 中之一过少时
（限制最小配筋率和最大箍筋间距）
混凝土结构设计原理
第六章
（2）适筋破坏 当箍筋和纵筋数量配置适当时，
在受压区混凝土被压碎前，与临界 斜裂面相交的钢筋都能达到屈服， 这种破坏属于延性破坏，破坏时有 明显预兆，与适筋梁的情况类似。
设计中应当使受扭构件设计成 适筋构件。
钢筋屈服形成空间扭曲破坏面
混凝土结构设计原理
第六章
（3）部分超筋破坏
部分超筋是指纵筋或箍筋中的一种配 置过多而没有屈服;另一种配置适中 而屈服；破坏前有一定预兆，这种破 坏具有一定的延性，但延性不如适筋 破坏好。
形成空间扭曲破坏面，工程设计中也可采用。
混凝土结构设计原理
（4）完全超筋破坏
第六章
当箍筋和纵筋配置都过多时，在钢筋屈服前混凝土 就先被压碎了，为脆性破坏，破坏时没有明显预兆，与受 弯构件超筋破坏类似。
完全超筋是指纵筋和箍筋都没有屈服。 超筋破坏时钢筋没有被充分利用，是一种浪费，破坏 时的延性也比较差，设计中应避免。
请解释：什么叫配筋数量过多？如何避免？
（限制最大配筋率或最小截面尺寸）
混凝土结构设计原理
第六章
3.钢筋混凝土纯扭构件破坏形态 根据配置钢筋数量的不同，受扭构件的破坏形态可分为：
少筋破坏 适筋破坏 部分超筋破坏（ ？） 完全超筋破坏
少时，一旦开裂，钢筋就会被拉断，
导致构件立即破坏，破坏为脆性破坏，构件破坏时没有 明显预兆，与受弯构件少筋破坏类似。
混凝土结构设计原理第7章抗扭
昆明理工大学建工学院
混凝土结构设计原理
第7章 混凝土受扭构件承载力计算 2013 ty
6.1 概 述（Introduction)
6.1.1 土木工程中常见的受扭构件 扭转是五种基本受力状态之一，以雨蓬为例：
雨蓬板根部的剪力就是作用在雨蓬梁上的 雨蓬梁要承受弯矩、剪力和扭矩。工程中只承受纯 均布荷载，雨蓬板根部的弯矩就是作用在 扭作用的结构很少，大多数情况下结构都处于弯矩、剪 雨蓬梁上的均布扭矩，雨蓬梁承受雨蓬板 传来的均布荷载及均布扭矩。 力、扭矩等内力共同作用下的复杂受力状态。
bh
2.5t w 2.5t w 1.0，取 1.0 bh bh
2 bh (bh 2tw )2 Wt (3hh bh ) [3hw (bh 2tW )] 6 6
6.3.2 弯、剪、扭构件承载力计算（Strength of Members in Combined Bending ,Shear and Torsion) 1 矩形截面弯剪扭构件承载力计算
ft d2 F2 h ft ft d1 h
max
F1 F2
F1 b/2
ft b
b
b
弹性材料
理想弹塑性材料
b2 Tcr 2( F1d1 F2 d 2 ) (3h b) f t Wt f t 6
矩形截面的抗扭塑性 抵抗矩
昆明理工大学建工学院
h
b/2
混凝土结构设计原理
第7章 混凝土受扭构件承载力计算 2013 ty
1st
T
T
*混凝土只承受压力，具 会随纵筋和箍筋 有螺旋形裂缝的混 的强度比值而变 化 凝土外壳组成桁架的斜 压杆，其倾角为α *纵筋和箍筋只承受拉力， 分别为桁架的弦杆和腹杆
第4章钢筋混凝土受扭构件
第4章 钢筋混凝土受扭构件思考题4-1、矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态与什么因素有关？有哪几种破坏形态？各有什么特点？答：(1)破坏形态与受扭纵筋和受扭箍筋的配筋率有关，还与纵筋与箍筋的配筋强度比ξ有关。
(2)破坏形态：少筋破坏、超筋破坏、部分超筋破坏、适筋破坏。
(3)特点：1）少筋破坏构件是裂缝一旦形成构件马上破坏，开裂扭矩与破坏扭矩相等。
其破坏特征类似于素混凝土构件，明显预兆为脆性破坏。
2） 超筋破坏时钢筋未屈服，构件即由于斜裂缝间的混凝土被压碎而破坏，也无明显预兆为脆性破坏。
3）适筋破坏是受扭纵筋和受扭箍筋的配筋率合适时，当构件三面开裂产生45°斜裂缝后，与斜裂缝相交的受扭钢筋屈服后，还可以继续加荷载，直到混凝土第四面混凝土被压碎，属塑性破坏。
4）部分超筋破坏纵筋与箍筋的配筋强度比不合适时，破坏时纵筋或箍筋未屈服。
其塑性比适筋差，但好于少筋破坏、超筋破坏。
4-2、钢筋混凝土纯扭构件破坏时，在什么条件下，纵向钢筋和箍筋都会先达到屈服强度，然后混凝土才压坏，即产生延性破坏？答：(1)为防止超筋截面尺寸不能太小《规范》规定截面尺寸应满足：T ≤0.2βcfcWt(2)为防止少筋破坏《规范》规定受扭箍筋和纵筋其最小配筋率应满足：受扭箍筋： yv t svt st svt f f bs A 28.02min ,1=≥=ρρ （4-7）受扭纵筋： y t tl stl tl f f Vb T bh A 6.0min ,=≥=ρρ （4-8）（3）为防止部分超筋破坏：《规范》通过限定受扭纵筋与箍筋配筋强度比ζ 的取值，对钢筋用量比进行控制。
ζ＝cor st yv y stl u A f sf A 14-3、简述ζ和βt 的意义和取值限制。
称放置，并且四角必须放置答：（1）抗扭纵筋和箍筋其中某一种抗扭钢筋配置过多时，也会使这种钢筋在构件破坏时不能达到屈服强度，为使两种钢筋充分利用，就必须把纵筋和箍筋在数量上和强度上的配比控制在合理的范围之内。
水工钢筋混凝土 第七章 受扭构件
混凝土部分承载力相关关系可近似取1/4圆，
Tc Vc ， v 取 t Tc 0 Vc 0
V Vc 并近似取 T Tc
Tc 0 Vc 2 t 1 ( ) 1 Tc Vc 0
2
Tc 2 Vc 2 ( ) ( ) 1 Tc 0 Vc 0
t
②部分超筋受扭构件：受扭箍筋和受扭纵筋两者配筋量相差过大
时，会出现一个未达到屈服、另一个达到屈服的部分超筋破坏 情况。具有一定的延性。
③超筋受扭构件当箍筋和纵筋配置都过大时，则会在钢筋屈服前
混凝土就压坏，为受压脆性破坏。受扭承载力取决于混凝土的 抗压强度。 ④少筋受扭构件：当配筋量过少时，配筋不足以承担混凝土开裂后 释放的拉应力，一旦开裂，将导致扭转角迅速增大，此时纵筋 和箍筋不仅达到屈服强度而且可能进入强化阶段，与受弯少筋 梁类似，呈受拉脆性破坏特征，受扭承载力取决于混凝土的抗 拉强度。
而扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因 此承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载力。
剪扭相关图
无腹筋构件剪扭承载力相 关曲线基本符合1/4圆曲线 规律。 Tc、Tc0分别为剪扭、纯扭 构件的受扭承载力； Vc、Vc0分别为剪扭及扭 矩为0的受剪构件的受剪 承载力。
无腹筋
把配有箍筋的有腹筋构件混凝土的剪扭承载力相关曲线也假 定符合1/4圆曲线规律，并将其简化为三折线。
－称为受扭构件纵筋与箍筋的配筋强度比。
Ast－取对称布置的全部纵向钢筋截面面积；
Ast1－沿截面周边所配置箍筋的单肢截面面积；
Acor－按箍筋内表面计算的截面核心面积， Acor =bcorhcor； s－受扭箍筋的间距；
fy，fyv－分别为受扭纵筋和受扭箍筋的屈服强度；
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混 凝土结构设计原 理
X六章 _____
3.钢筋混凝土纯扭构件破坏形态 根据配置钢筋数量的不同，受扭构件的破坏形态可分为:
少筋破坏 适筋破坏 部分超筋破坏（？） 完全超筋破坏
混 凝土结构设计原
X六章 _____
(1)少筋破坏
当配筋数量过少时,一旦开裂，钢筋就会被时拉断, 导致构件立即破坏，破坏为脆性破坏，构件破坏时|没有
混 凝土结构设计原 理
(4)完全超筋破坏
X六章 _____
当箍筋和纵筋配置都过多时，在钢筋屈服前混凝土 就先被压碎了，为脆性破坏，破坏时没有明显预兆，与受 弯构件超筋破坏类似。
完全超筋是指纵筋和箍筋都没有屈服。 超筋破坏时钢筋没有被充分利用，是一种浪费，破坏 时的延性也比较差，设计中应避免。
请解释：什么叫配筋数量过多？如何避免?
断 明显预兆，与受弯构件少筋破坏类似。
请解释：什么叫配筋数量过少？如之一过少时
(限制最小配筋率和最大箍筋间距)
混 凝土结构设计原
X六章 _____
(2)适筋破坏 当箍筋和纵筋数量配置适当时,
在受压区混凝土被压碎前，与临界 斜裂面相交的钢筋都能达到屈服， 这种破坏属于延性破坏，破坏时有 明显预兆，与适筋梁的情况类似。
设计中应当使受扭构件设计成 适筋构件。
钢筋屈服形成空间扭曲破坏面
混 凝土结构设计原
X六章 _____
（3）部分超筋破坏
部分超筋是指纵筋或箍筋中的一种配 置过多而没有屈服:另一种配置适中 而屈服:破坏前有一定预兆，这种破 坏具有一定的延性,但延性不如适筋 破坏好。
形成空间扭曲破坏面，工程设计中也可采用。