混凝土结构各种的破坏形态
混凝土梁的破坏形态及处理方法
![混凝土梁的破坏形态及处理方法](https://img.taocdn.com/s3/m/314ea7c37d1cfad6195f312b3169a4517723e58a.png)
混凝土梁的破坏形态及处理方法一、引言混凝土梁是建筑结构中常用的承重构件之一,其具有强度高、耐久性好的优点,但在长期使用过程中,也会因为外界因素的影响而出现破坏。
本文将针对混凝土梁的破坏形态及处理方法进行详细介绍,以供读者参考。
二、混凝土梁的破坏形态1. 弯曲破坏混凝土梁在承受荷载的过程中,由于自身重量和外力的作用,会发生变形。
当荷载大小超过混凝土梁所能承受的极限荷载时,混凝土梁就会发生弯曲破坏。
弯曲破坏的表现为混凝土梁的上部受压区域出现压力裂缝,下部受拉区域出现拉伸裂缝,最终导致混凝土梁的破坏。
2. 剪切破坏混凝土梁在承受荷载的过程中,由于外力的作用,会发生水平方向的剪切力。
当剪切力大小超过混凝土梁所能承受的极限荷载时,混凝土梁就会发生剪切破坏。
剪切破坏的表现为混凝土梁的中部出现剪切破坏裂缝,最终导致混凝土梁的破坏。
3. 拉伸破坏混凝土梁在承受荷载的过程中,由于外力的作用,会发生拉伸力。
当拉伸力大小超过混凝土梁所能承受的极限荷载时,混凝土梁就会发生拉伸破坏。
拉伸破坏的表现为混凝土梁的下部出现拉伸破坏裂缝,最终导致混凝土梁的破坏。
4. 粘结破坏混凝土梁和钢筋之间的粘结力是保证混凝土梁抗弯承载能力的重要因素。
当混凝土梁承受荷载时,由于外力的作用,混凝土梁和钢筋之间的粘结力可能会出现破坏。
粘结破坏的表现为混凝土梁的钢筋露出、混凝土表面出现破坏等。
三、混凝土梁破坏处理方法1. 弯曲破坏处理弯曲破坏的混凝土梁可以采用增加混凝土梁的截面尺寸、增加混凝土梁的钢筋数量、增加混凝土梁的支撑等方式进行加固处理。
在加固处理过程中,需要对混凝土梁的受力状态进行分析,合理选用加固材料和加固方式,以达到加固效果。
2. 剪切破坏处理剪切破坏的混凝土梁可以采用增加混凝土梁的截面尺寸、增加混凝土梁的钢筋数量、增加混凝土梁的支撑等方式进行加固处理。
在加固处理过程中,需要对混凝土梁的受力状态进行分析,合理选用加固材料和加固方式,以达到加固效果。
简述适筋梁破坏形态
![简述适筋梁破坏形态](https://img.taocdn.com/s3/m/b32bf1b08662caaedd3383c4bb4cf7ec4afeb68b.png)
简述适筋梁破坏形态
适筋梁是一种常见的混凝土结构构件,其主要承受弯曲荷载。
在受到弯矩作用时,适筋梁会出现不同的破坏形态,这些破坏形态可以分为以下几类:
一、弯曲破坏:当适筋梁受到较小的弯矩时,混凝土受压区域会出现微小的裂缝,但不会影响结构的正常使用。
当弯矩逐渐增大时,混凝土受压区域会出现更大的裂缝,最终导致整个梁出现弯曲形变,这时适筋梁即为弯曲破坏。
二、剪切破坏:当适筋梁受到较大的剪力时,混凝土受压区域会出现剪切破坏,即出现沿着混凝土纵向的裂缝。
当剪力继续增大时,这些裂缝会逐渐扩大,最终导致适筋梁发生剪切破坏。
三、压缩破坏:在适筋梁承受大量压缩荷载时,混凝土受压区域会出现纵向的裂缝和压碎现象,这时适筋梁即为压缩破坏。
四、拉伸破坏:当适筋梁受到强大的拉力时,其混凝土受拉区域会出现横向的裂缝,最终导致适筋梁发生拉伸破坏。
总之,适筋梁在遭受不同类型的荷载时,会出现不同的破坏形态。
对于结构的安全性评估和设计,了解这些破坏形态具有非常重要的意义。
钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态及防止措施
![钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态及防止措施](https://img.taocdn.com/s3/m/79654965e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7956d580.png)
钢筋混凝土受弯构件是建筑结构中常见的一种构件类型,其在受外力作用下会产生不同的破坏形态。
为了确保建筑结构的安全和稳定,必须对钢筋混凝土受弯构件的破坏形态进行深入了解,并采取相应的防止措施。
本文将针对钢筋混凝土受弯构件的斜截面破坏形态,详细介绍三种常见的破坏形态及相应的防止措施。
一、压杆破坏形态及防止措施1.1 压杆破坏形态压杆破坏是指在受弯构件受力情况下,混凝土出现压碎破坏,通常表现为压浆区压碎破坏、混凝土冲切破坏或者沿对角受压区拉出裂缝。
1.2 防止措施为了防止压杆破坏形态的出现,可以采取以下措施:- 增加受压区混凝土的合理尺寸和横截面尺寸,提高受压区的抗压能力;- 采用足够的箍筋对受压区进行约束,增加混凝土的受压承载能力;- 适当增加受拉区的受压构件,增加抗压构件的抗压承载能力。
二、拉杆破坏形态及防止措施2.1 拉杆破坏形态拉杆破坏是指在受弯构件受力情况下,受拉钢筋或者混凝土出现拉伸破坏,通常表现为受拉钢筋屈服、拉断或者混凝土拉裂。
2.2 防止措施为了防止拉杆破坏形态的出现,可以采取以下措施:- 增加受拉区钢筋的截面积和数量,提高受拉钢筋的抗拉承载能力;- 采用足够的箍筋对受拉区进行约束,增加混凝土的受拉承载能力;- 采用高强度的混凝土,增加受拉区混凝土的抗拉承载能力。
三、双杆破坏形态及防止措施3.1 双杆破坏形态双杆破坏是指受弯构件同时出现压杆破坏和拉杆破坏,通常表现为受压区和受拉区同时出现破坏,可能造成构件的整体破坏。
3.2 防止措施为了防止双杆破坏形态的出现,可以采取以下措施:- 综合考虑受压区和受拉区的抗压和抗拉能力,合理设计构件尺寸和配筋;- 采用合适的受拉钢筋和箍筋,提高受拉区的抗拉承载能力;- 强化构件的延性,降低构件发生双杆破坏的可能性。
总结钢筋混凝土受弯构件的斜截面破坏形态主要包括压杆破坏、拉杆破坏和双杆破坏。
为了有效防止这些破坏形态的出现,需要在设计和施工过程中充分考虑受压区和受拉区的受力特点,合理设计构件尺寸和配筋,采用适当的材料和技术措施,确保构件在受力情况下具有良好的抗压和抗拉性能。
混凝土板的破坏形态标准
![混凝土板的破坏形态标准](https://img.taocdn.com/s3/m/ed1a82caf605cc1755270722192e453611665b51.png)
混凝土板的破坏形态标准一、引言混凝土板是建筑中常用的一种结构构件,其具有良好的抗压、抗弯和抗剪强度,因此被广泛应用于地面、墙面和屋顶等结构上。
然而,由于外界环境因素、施工工艺和材料质量等因素的影响,混凝土板在使用过程中可能会出现不同程度的破坏,如裂缝、断裂、翘曲等。
因此,建立混凝土板的破坏形态标准对于保障建筑结构的安全性具有十分重要的意义。
二、混凝土板破坏形态的分类根据混凝土板的破坏形态,可以将其分为以下几类:1.裂缝型破坏裂缝型破坏是混凝土板中最常见的一种破坏形态,通常是由于混凝土板在受力作用下发生的应力过大而导致的。
裂缝型破坏通常分为以下几类:(1) 水平裂缝:混凝土板在受弯矩或温度变化的作用下,可能会出现水平方向的裂缝。
(2) 垂直裂缝:混凝土板在受集中载荷或受竖向荷载作用下,可能会出现垂直方向的裂缝。
(3) 斜裂缝:混凝土板在受斜向荷载或受弯矩作用下,可能会出现斜向的裂缝。
(4) 环形裂缝:混凝土板在受周向荷载作用下,可能会出现环形的裂缝。
2.断裂型破坏断裂型破坏是混凝土板中较为严重的一种破坏形态,通常是由混凝土板在受弯矩或集中载荷作用下的超载破坏引起的。
断裂型破坏通常分为以下几类:(1) 纵向断裂:混凝土板在受竖向荷载作用下,可能会出现纵向的断裂。
(2) 横向断裂:混凝土板在受水平荷载作用下,可能会出现横向的断裂。
(3) 斜向断裂:混凝土板在受斜向荷载或受弯矩作用下,可能会出现斜向的断裂。
3.翘曲型破坏翘曲型破坏是混凝土板中比较特殊的一种破坏形态,通常是由于混凝土板的变形不均匀导致的。
翘曲型破坏通常分为以下几类:(1) 一侧翘曲:混凝土板的一侧由于受力不均匀而翘曲。
(2) 双侧翘曲:混凝土板的两侧由于受力不均匀而翘曲。
三、混凝土板破坏形态的评估标准为了评估混凝土板的破坏形态,可以采用以下标准:1.裂缝型破坏的评估标准(1) 水平裂缝:深度不超过混凝土板厚度的1/3,长度不超过混凝土板宽度的1/2,且密度不超过每米2条。
混凝土梁板破坏形态及原因分析
![混凝土梁板破坏形态及原因分析](https://img.taocdn.com/s3/m/d4ad2c633d1ec5da50e2524de518964bcf84d28d.png)
混凝土梁板破坏形态及原因分析一、引言混凝土梁板是建筑物中承担重要荷载的结构构件,其质量直接关系到建筑物的安全性。
在使用过程中,混凝土梁板可能会出现破坏现象,破坏形态和原因分析是研究混凝土梁板破坏机理的关键问题。
本文将从混凝土梁板的破坏形态、破坏原因和预防措施三个方面来进行详细的分析。
二、混凝土梁板的破坏形态1. 弯曲破坏混凝土梁板在承受荷载时,会出现不同程度的弯曲变形。
当荷载达到一定程度时,混凝土梁板会出现弯曲破坏。
弯曲破坏的特点是混凝土梁板的下表面出现裂缝,并且裂缝的宽度随荷载的增加而增加。
当荷载继续增加时,混凝土梁板的下表面会出现剥落,最终导致结构的垮塌。
2. 剪切破坏混凝土梁板在受到剪力作用时,会出现剪切破坏。
剪切破坏的特点是混凝土梁板的裂缝呈45度角分布,并且裂缝的宽度随荷载的增加而增加。
当荷载继续增加时,混凝土梁板的裂缝会不断向上扩展,最终导致结构的垮塌。
3. 拉伸破坏混凝土梁板在受到拉力作用时,会出现拉伸破坏。
拉伸破坏的特点是混凝土梁板的上表面出现裂缝,并且裂缝的宽度随荷载的增加而增加。
当荷载继续增加时,混凝土梁板的裂缝会不断向下扩展,最终导致结构的垮塌。
三、混凝土梁板破坏原因1. 荷载过大混凝土梁板在承受荷载时,如果荷载过大,就会导致混凝土梁板出现破坏。
荷载过大是混凝土梁板破坏的主要原因之一。
2. 混凝土质量不佳混凝土梁板的质量直接关系到其承受荷载的能力。
如果混凝土质量不佳,就会导致混凝土梁板的承载能力降低,从而出现破坏。
3. 钢筋锈蚀混凝土梁板中的钢筋在受到潮湿或者酸碱腐蚀等因素的影响时,就会出现锈蚀。
钢筋锈蚀会导致混凝土梁板的强度降低,从而出现破坏。
4. 施工质量不佳混凝土梁板的施工质量直接影响其使用寿命和承载能力。
如果施工质量不佳,就会导致混凝土梁板出现缺陷和裂缝,从而影响其承载能力,最终出现破坏。
四、预防措施1. 选用优质混凝土材料混凝土梁板的质量直接关系到其承载能力和使用寿命。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/fef24bc5710abb68a98271fe910ef12d2bf9a97b.png)
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。
混凝土梁弯曲破坏模式标准
![混凝土梁弯曲破坏模式标准](https://img.taocdn.com/s3/m/00632729a200a6c30c22590102020740be1ecd11.png)
混凝土梁弯曲破坏模式标准一、引言混凝土梁是建筑结构中常用的构件,其承受荷载时易发生弯曲破坏。
因此,深入研究混凝土梁的弯曲破坏模式,对于提高建筑结构的安全性和可靠性具有重要意义。
二、混凝土梁弯曲破坏模式的分类根据混凝土梁的受力情况和破坏形态,混凝土梁的弯曲破坏模式可以分为以下几种:1.纯弯曲破坏模式当混凝土梁受到作用在其上部的弯矩时,混凝土的压应力和钢筋的拉应力最大值位于梁的中性轴处,此时混凝土梁发生纯弯曲破坏。
在纯弯曲破坏模式下,混凝土梁的上部受压,下部受拉,混凝土梁的中性轴线处应力为零,混凝土梁会出现裂缝并最终破坏。
2.弯曲剪力破坏模式当混凝土梁所受弯矩较大且荷载作用点距离支座较远时,混凝土梁容易发生弯曲剪力破坏。
在弯曲剪力破坏模式下,混凝土梁会出现横向裂缝和剪力裂缝,同时梁底部出现的裂缝与梁顶部出现的裂缝呈45度夹角。
弯曲剪力破坏模式通常发生在混凝土梁的支座附近。
3.弯曲-剪力破坏模式当混凝土梁受到弯矩和剪力共同作用时,混凝土梁会出现弯曲-剪力破坏模式。
在弯曲-剪力破坏模式下,混凝土梁会同时出现横向裂缝和剪力裂缝,同时梁底部出现的裂缝与梁顶部出现的裂缝呈不同的夹角。
三、混凝土梁弯曲破坏模式的判定方法混凝土梁弯曲破坏模式的判定方法主要有以下几种:1.弯曲矩和剪力比值法弯曲矩和剪力比值法是一种简单可行的判定方法。
当弯曲矩和剪力的比值超过某个临界值时,可以认为混凝土梁处于弯曲-剪力破坏状态。
2.应变能法应变能法是一种基于能量原理的判定方法。
当混凝土梁受到的弯曲矩和剪力达到一定程度时,混凝土的变形能量和弹性势能会明显增大,此时可以认为混凝土梁处于弯曲-剪力破坏状态。
3.荷载-位移曲线法荷载-位移曲线法是一种通过分析混凝土梁的荷载-位移曲线来判定其破坏模式的方法。
当混凝土梁的荷载-位移曲线出现明显的弯折点时,可以认为混凝土梁处于弯曲-剪力破坏状态。
四、混凝土梁弯曲破坏模式的影响因素混凝土梁弯曲破坏模式的形成受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1.弯曲矩和剪力大小弯曲矩和剪力是混凝土梁弯曲破坏模式的主要影响因素。
混凝土梁的破坏形态标准
![混凝土梁的破坏形态标准](https://img.taocdn.com/s3/m/a762280542323968011ca300a6c30c225901f098.png)
混凝土梁的破坏形态标准混凝土梁是建筑结构中十分常见的一种构件,其作用是承受楼板、墙体等上部结构的荷载,并将荷载传递到下部的柱子或地基上。
由于混凝土梁的工作环境复杂,其遭受的荷载也会有所不同,因此梁的破坏形态也会有多种不同的表现。
下面将详细介绍混凝土梁的破坏形态标准。
1. 弯曲破坏:弯曲破坏是混凝土梁最常见的一种破坏形态。
当梁所承受的荷载超过其承载力时,梁就会发生弯曲变形,最终导致梁的破坏。
在弯曲破坏的情况下,梁的上部受压区会发生裂缝,同时下部受拉区也会出现裂缝。
如果荷载继续增加,裂缝会不断扩展,直至梁完全破坏。
2. 剪切破坏:当混凝土梁所承受的剪力超过其承载力时,梁就会产生剪切破坏。
在剪切破坏的情况下,梁的侧面会产生剪力裂缝,裂缝的长度通常为梁高的一半。
如果荷载继续增加,裂缝会不断扩展,直至梁完全破坏。
3. 拉断破坏:当混凝土梁所承受的拉力超过其承载力时,梁就会发生拉断破坏。
在拉断破坏的情况下,梁的下部会出现拉力裂缝,裂缝的长度通常为梁长的一半。
如果荷载继续增加,裂缝会不断扩展,直至梁完全破坏。
4. 扭曲破坏:当混凝土梁所承受的扭矩超过其承载力时,梁就会发生扭曲破坏。
在扭曲破坏的情况下,梁的横截面会发生非对称变形,同时产生扭曲裂缝。
如果荷载继续增加,裂缝会不断扩展,直至梁完全破坏。
5. 疲劳破坏:当混凝土梁长期受到反复的荷载作用时,梁就会发生疲劳破坏。
在疲劳破坏的情况下,梁的表面会出现裂纹,随着荷载的增加,裂纹会逐渐扩展,最终导致梁的破坏。
综上所述,混凝土梁的破坏形态包括弯曲破坏、剪切破坏、拉断破坏、扭曲破坏和疲劳破坏。
对于不同的破坏形态,需要采取不同的措施进行修复或更换梁。
为了保证建筑结构的安全性,需要在设计混凝土梁的时候合理确定其尺寸和材料,以确保其能够承受设计荷载。
同时,在使用过程中需要定期进行检查和维护,及时发现并处理梁的缺陷,以保证建筑结构的长期稳定性。
简述钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态及防止措施。
![简述钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态及防止措施。](https://img.taocdn.com/s3/m/e1e2426a182e453610661ed9ad51f01dc381575c.png)
简述钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态及防止措施。
钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态如下:
1.少筋破坏:是指当配置在构件受拉区的纵向受力钢筋数量较少,其面积不足以
承受设计剪力时,梁在斜裂缝出现后即发生脆性破坏。
这种破坏突然发生,力矩很大,没有预兆,破坏很危险。
2.适筋破坏:是指当配置在构件受拉区的纵向受力钢筋数量适中,其面积足以承
受设计剪力,梁在剪切破坏前能出现明显的斜裂缝。
这种破坏有明显的预兆,属于延性破坏类型。
3.超筋破坏:是指当配置在构件受拉区的纵向受力钢筋数量较多,其面积不能承
受设计剪力时,梁在斜裂缝出现后,承载能力基本没有变化,但继续加载,受压区混凝土被压碎,整个梁被破坏。
这种破坏也是突然发生,没有明显预兆,属于脆性破坏类型。
为了防止这三种破坏形态的发生,可以采取以下措施:
1.保证梁的剪切承载能力满足要求,即配置足够数量的纵向受力钢筋。
2.保证梁的剪切承载能力满足要求,即合理选择纵向受力钢筋的直径和数量。
3.保证梁的剪切承载能力满足要求,即控制梁的截面尺寸和混凝土强度等级。
以上内容仅供参考,如需更全面准确的信息,可咨询土木工程结构专业人士。
混凝土破坏形态分析原理
![混凝土破坏形态分析原理](https://img.taocdn.com/s3/m/8bd2f72315791711cc7931b765ce0508763275a4.png)
混凝土破坏形态分析原理一、引言混凝土是一种广泛应用的建筑材料,其力学性能对于结构的承载能力和安全性具有重要的影响。
因此,混凝土破坏形态分析是混凝土力学研究中的一个重要方向。
混凝土破坏形态分析的目的是研究混凝土在外力作用下的破坏形态及其与材料的性质和力学参数之间的关系,为混凝土结构的设计和施工提供理论依据。
二、混凝土的力学性能及破坏形态1.混凝土的力学性能混凝土的力学性能主要包括强度、刚度和韧性三个方面。
其中,强度是混凝土的抗压能力,刚度是混凝土的变形能力,韧性是混凝土的抗裂能力。
2.混凝土的破坏形态混凝土的破坏形态分为拉伸破坏、剪切破坏、压缩破坏和弯曲破坏四种类型。
拉伸破坏主要发生在混凝土受拉应力作用时,通常表现为混凝土的断裂。
剪切破坏主要发生在混凝土受剪应力作用时,通常表现为混凝土的剪切破坏。
压缩破坏主要发生在混凝土受压应力作用时,通常表现为混凝土的坍塌或压碎破坏。
弯曲破坏主要发生在混凝土受弯曲作用时,通常表现为混凝土的开裂或断裂。
三、混凝土破坏形态分析原理1.混凝土破坏形态的影响因素混凝土破坏形态受到多种因素的影响,包括混凝土强度、韧性、刚度、应力状态和加载速率等。
其中,混凝土强度和韧性是混凝土破坏形态的主要影响因素。
混凝土的强度和韧性决定了混凝土在外力作用下的承载能力和裂缝扩展能力。
2.混凝土破坏形态的计算方法混凝土破坏形态的计算方法主要包括理论计算和试验研究两种方法。
理论计算方法主要基于力学理论和数值模拟技术,通过建立混凝土的强度、刚度和韧性等参数的数学模型,对混凝土的破坏形态进行预测。
试验研究方法主要通过进行混凝土破坏试验,获得混凝土的破坏形态和力学参数等实验数据,从而分析混凝土的破坏形态和影响因素。
3.混凝土破坏形态的实验研究方法混凝土破坏形态的实验研究方法主要包括单轴压缩试验、三轴压缩试验、拉伸试验、剪切试验和弯曲试验等。
其中,单轴压缩试验是最常用的混凝土破坏试验之一,通过对混凝土进行单向压缩,获得混凝土的强度和应力-应变关系等参数。
钢筋混凝土梁正截面的破坏形态
![钢筋混凝土梁正截面的破坏形态](https://img.taocdn.com/s3/m/48b7acc0aff8941ea76e58fafab069dc502247bb.png)
钢筋混凝土梁正截面的破坏形态钢筋混凝土梁是一种常见的结构构件,用于承载和传递荷载。
在受到荷载作用下,梁的正截面可能会发生破坏,破坏形态多种多样。
本文将以钢筋混凝土梁正截面的破坏形态为标题,展开阐述。
一、剪切破坏当梁的受剪荷载超过其抗剪承载力时,梁正截面会发生剪切破坏。
剪切破坏一般表现为沿剪切面形成的裂缝,裂缝呈倾斜45度角,从梁中性轴处开始向梁两端扩展。
当剪力继续增大时,裂缝将逐渐加宽,最终导致梁的破坏。
二、弯曲破坏弯曲破坏是指梁在受弯矩作用下,正截面发生破坏。
在受弯作用下,梁的上表面受压,下表面受拉,当受拉区域达到抗拉强度极限时,梁会发生弯曲破坏。
弯曲破坏的表现形式为梁上表面出现压碎破坏,下表面出现拉伸破坏。
破坏形态与弯矩的大小、梁截面形状和尺寸有关。
三、剪压破坏当梁的截面形状不规则或受到剪压荷载作用时,梁正截面可能会发生剪压破坏。
剪压破坏的表现为梁截面的一部分被剪压破坏,形成不规则的破碎区域。
剪压破坏主要发生在梁的支座附近或梁端部。
四、局部破坏当梁的截面受到集中荷载或局部荷载作用时,梁正截面可能会发生局部破坏。
局部破坏的表现形式多种多样,如梁截面发生压碎、剪切破坏或裂缝形成等。
局部破坏通常发生在荷载集中或应力集中的区域。
五、挤压破坏当梁在受到挤压荷载作用时,梁正截面可能会发生挤压破坏。
挤压破坏的表现为梁截面发生局部凹陷或崩塌,形成压碎区域。
挤压破坏通常发生在梁受到冲击荷载或非均匀荷载作用的情况下。
六、脆性破坏当梁的混凝土强度较高,钢筋的延性较低时,梁正截面可能会发生脆性破坏。
脆性破坏的表现为梁截面发生突然崩裂,无明显的变形和延展性。
脆性破坏通常发生在温度较低或受到冲击荷载作用的情况下。
钢筋混凝土梁正截面的破坏形态多样,包括剪切破坏、弯曲破坏、剪压破坏、局部破坏、挤压破坏和脆性破坏等。
了解和分析梁的破坏形态有助于设计和改进结构,提高梁的抗震性能和承载能力。
在实际工程中,应根据梁的受力情况和设计要求,合理选择梁的截面形状和尺寸,以及混凝土和钢筋的材料性能,以确保梁的正截面在荷载作用下不发生破坏。
钢筋混凝土的破坏形式
![钢筋混凝土的破坏形式](https://img.taocdn.com/s3/m/4c6bebf5bcd126fff6050bbe.png)
钢筋混凝土的破坏形式
一、钢筋混凝土梁正截面破坏主要有以下形式:
(1)适筋破坏:该梁具有正常配筋率,受拉钢筋首先屈服,随着受拉钢筋塑性变形的发展,受压混凝土边缘纤维达到极限压应变,混凝土压碎.此种破坏形式在破坏前有明显征兆,破坏前裂缝
和变形急剧发展,故也称为延性破坏.
(2)超筋破坏:当构件受拉区配筋量很高时,则破坏时受拉钢筋不会屈服,破坏是因混凝土受压边缘达到极限压应变、混凝土被压碎而引起的。
发生这种破坏时,受拉区混凝土裂缝不明显,破坏前无明显预兆,是一种脆性破坏。
由于超筋梁的破坏属于脆性破坏,破坏前无警告,并且受拉钢筋的强度未被充分利用而不经济,故不应采用。
(3)少筋破坏:当梁的受拉区配筋量很小时,其抗弯能力及破坏特征与不配筋的素混凝土类似,受拉区混凝土一旦开裂,则裂缝区的钢筋拉应力迅速达到屈服强度并进入强化段,甚至钢筋被拉断。
受拉区混凝土裂缝很宽、构建扰度很大,而受压混凝土并未达到极限压应变。
这种破坏是“一裂即坏”型,破坏弯矩往往低于构件开裂时的弯矩,属于脆性破坏,故不允许设计少筋梁。
二、钢筋混凝土结构斜截面主要破坏形态:
(1)斜拉破坏:当剪跨比较大且箍筋配置较少、间距太大时,斜裂缝一旦出现,该裂缝往往成为临界斜裂缝,迅速向集中荷载作用点延伸,将梁沿斜截面劈裂成两部分而导致梁的破坏。
破坏前梁的变形很小,且往往只有一条斜裂缝,破坏具有明显的脆性。
(2)剪压破坏:当剪跨比适中或箍筋量适量、箍筋间距不太大时,发生得破坏称为剪压破坏。
剪压破坏有一定预兆。
(3)斜压破坏:这种破坏发生在剪跨比很小或腹板宽度很窄的T形梁或I形梁上。
发生这种破坏时破坏荷载很高,但变形很小,箍筋不会屈服,属于脆性破坏。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/699b482b59fafab069dc5022aaea998fcc22409a.png)
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。
简述钢筋混凝土梁正截面的三种破坏形态及特点
![简述钢筋混凝土梁正截面的三种破坏形态及特点](https://img.taocdn.com/s3/m/9f64200742323968011ca300a6c30c225901f098.png)
简述钢筋混凝土梁正截面的三种破坏形态及特点一、引言钢筋混凝土梁作为建筑结构中常见的构件之一,其正截面的破坏形态对于结构的安全性和稳定性至关重要。
本文将详细介绍钢筋混凝土梁正截面的三种破坏形态及特点。
二、拉压破坏拉压破坏是指钢筋混凝土梁正截面在受到弯曲荷载作用下,出现从上部受压区域和下部受拉区域同时发生破坏的情况。
这种破坏形态主要发生在跨度较小、截面尺寸较大、钢筋配筋不足或者混凝土强度不足等情况下。
1. 特点(1)梁正截面上部受压区域和下部受拉区域同时发生裂缝;(2)裂缝呈45度角向两侧延伸;(3)梁底出现明显的弯曲变形;(4)裂缝宽度较大,超过了规范允许值。
2. 影响因素(1)跨度大小;(2)截面尺寸;(3)钢筋配筋不足;(4)混凝土强度不足。
三、剪切破坏剪切破坏是指钢筋混凝土梁正截面在受到弯曲荷载作用下,出现由梁底向上的剪力引起的破坏。
这种破坏形态主要发生在跨度较大、截面尺寸较小、钢筋配筋合理或者混凝土强度较高等情况下。
1. 特点(1)梁正截面呈倒V形;(2)梁底出现明显的剪切裂缝;(3)裂缝呈45度角向两侧延伸;(4)裂缝宽度较小,规范允许范围内。
2. 影响因素(1)跨度大小;(2)截面尺寸;(3)钢筋配筋合理;(4)混凝土强度较高。
四、挤压破坏挤压破坏是指钢筋混凝土梁正截面在受到弯曲荷载作用下,出现由上部受压区域向下挤压下部受拉区域的破坏。
这种破坏形态主要发生在截面尺寸较小、跨度较大、钢筋配筋不足或者混凝土强度不足等情况下。
1. 特点(1)梁正截面上部受压区域向下挤压下部受拉区域;(2)梁底出现明显的弯曲变形;(3)裂缝呈45度角向两侧延伸;(4)裂缝宽度较大,超过了规范允许值。
2. 影响因素(1)截面尺寸;(2)跨度大小;(3)钢筋配筋不足;(4)混凝土强度不足。
五、结论钢筋混凝土梁正截面的破坏形态主要有拉压破坏、剪切破坏和挤压破坏三种。
各种破坏形态具有自己的特点和影响因素,建筑结构设计时应根据实际情况选择合适的结构方案和材料,以确保结构的安全性和稳定性。
混凝土破坏形态及机理
![混凝土破坏形态及机理](https://img.taocdn.com/s3/m/136611030a4c2e3f5727a5e9856a561252d321fe.png)
混凝土破坏形态及机理一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑领域中的材料,它具有高强度、耐久性和廉价等优点。
然而,在使用过程中,混凝土可能会出现各种各样的破坏形态,如裂缝、剥落、割裂等,这些破坏不仅影响了混凝土的使用寿命和安全性能,还对建筑物的整体结构产生了不良的影响。
因此,深入了解混凝土的破坏形态及机理对于提高混凝土的质量和性能具有重要意义。
二、混凝土的破坏形态混凝土的破坏形态通常可以分为以下三种:1. 压缩破坏混凝土的抗压强度较高,因此在承受压力时通常会发生压缩破坏。
压缩破坏的主要特点是混凝土表面呈现出一系列垂直于压力方向的裂缝,这些裂缝一般比较细小,但深度较大。
在压缩过程中,混凝土表面会出现一定程度的变形,但整体上并不会发生严重的破坏。
2. 弯曲破坏在混凝土受到弯曲力矩时,会发生弯曲破坏。
弯曲破坏的主要特点是混凝土表面会呈现出一系列沿着弯曲方向的裂缝,这些裂缝通常比较细小,但深度较大。
同时,混凝土表面也会出现一定程度的变形,但整体上并不会发生严重的破坏。
3. 拉伸破坏当混凝土受到拉力时,会发生拉伸破坏。
拉伸破坏的主要特点是混凝土表面会呈现出一系列沿着拉伸方向的裂缝,这些裂缝通常比较宽大,但深度较浅。
同时,混凝土表面也会出现一定程度的变形,但整体上并不会发生严重的破坏。
三、混凝土的破坏机理混凝土的破坏机理通常可以分为以下四种:1. 拉应力破坏拉应力破坏是混凝土的一种常见破坏形式。
当混凝土受到拉力时,混凝土内部会出现一定程度的拉应力。
如果拉应力超过混凝土的承载能力,就会导致混凝土发生拉伸破坏。
在拉伸破坏的过程中,混凝土内部的微观结构会发生变化,这些变化包括裂缝的形成、混凝土内部的微裂纹扩展、混凝土中骨料的剥落等。
2. 压应力破坏压应力破坏是混凝土的另一种常见破坏形式。
当混凝土受到压力时,混凝土内部会出现一定程度的压应力。
如果压应力超过混凝土的承载能力,就会导致混凝土发生压缩破坏。
在压缩破坏的过程中,混凝土内部的微观结构也会发生变化,这些变化包括裂缝的形成、混凝土内部的微裂纹扩展、混凝土中骨料的剥落等。
混凝土变形的三个阶段
![混凝土变形的三个阶段](https://img.taocdn.com/s3/m/8337b0e6185f312b3169a45177232f60ddcce70d.png)
混凝土变形的三个阶段混凝土在使用的过程中,由于受到外界作用和自身因素的影响,会产生不同形式的变形。
一般而言,混凝土变形可分为三个阶段:即初始变形、塑性变形和破坏阶段。
初始变形:初始变形是指混凝土在承受外荷载之前,由于自身重量和外界温度、湿度等因素的影响而产生的变形。
在混凝土浇注后的早期,水泥、沙子及其他有水分的成分开始逐渐凝固,固化过程中产生了体积缩减,这会导致混凝土存在一定的初始收缩变形。
同时,在温度较高或较低的条件下,混凝土也会产生温度变形,这是由于混凝土的线膨胀系数大于大部分金属和非金属物质,因此温度的变化会对混凝土产生一定的形变。
塑性变形:当混凝土承受荷载时,会经历复杂的变形过程。
当荷载大小小于混凝土的弹性极限时,混凝土会表现出弹性变形,即物体在受到力的作用下,形变量与作用力成正比,使得受力物体在力作用之后恢复原状的性质。
但是,当荷载逐渐增大超过了混凝土的弹性极限时,混凝土会产生塑性变形。
混凝土在这个阶段中会发生一些“水平裂缝”,同时混凝土中的小颗粒也逐渐发生位移,这种塑性的应变表现为较大的弯曲、折断变形。
当荷载大小达到混凝土的极限承载力时,混凝土就无法承受更大的荷载而会产生破坏。
破坏阶段:当荷载超过混凝土的强度极限时,就会导致混凝土的破坏。
在这个阶段,混凝土内部存在的裂纹会进一步扩张,进而形成新的裂纹或者连接成更大的裂缝。
随着混凝土中裂缝数量的不断增多,最终导致混凝土失去承载能力从而发生破坏。
相应的,混凝土的破坏形态也会因受到不同因素的影响而出现不同的方式,如折断、屈服、剪切等。
总之,在混凝土使用的过程中,变形过程的发生不仅是由荷载大小和方向等因素所决定的,还会受到混凝土自身结构的影响。
因此,对混凝土的变形过程进行研究,对混凝土结构体系的安全性和稳定性有很重要的意义。
混凝土的断裂形态及破坏机理
![混凝土的断裂形态及破坏机理](https://img.taocdn.com/s3/m/a31e2b2fa9114431b90d6c85ec3a87c240288a19.png)
混凝土的断裂形态及破坏机理一、前言混凝土是一种广泛应用的材料,其强度和耐久性对建筑结构和基础的安全稳定性起着重要作用。
混凝土的破坏机理和断裂形态是混凝土研究的热点之一,对深入理解混凝土的性能和应用具有重要意义。
本文将从混凝土的断裂形态和破坏机理两个方面进行详细介绍。
二、混凝土的断裂形态1. 混凝土的断裂形态分类混凝土的断裂形态一般分为拉伸破坏、剪切破坏和压缩破坏三种类型。
其中,拉伸破坏主要出现在混凝土受拉应力时,剪切破坏主要出现在混凝土受剪切应力时,压缩破坏主要出现在混凝土受压应力时。
2. 拉伸破坏拉伸破坏是混凝土受拉应力时最常见的一种破坏形态。
其主要特点是混凝土在一定应力范围内具有一定的延性,当应力超过混凝土的极限强度时,混凝土开始出现裂缝,并逐渐扩展,直至混凝土完全破坏。
拉伸破坏的混凝土断面呈现出较为光滑的穿孔状,断面上通常会出现一些纵向和横向的细小微裂缝,这些微裂缝是混凝土在受拉应力下的表现。
3. 剪切破坏剪切破坏是混凝土受剪切应力时出现的破坏形态。
在受到剪切应力时,混凝土产生剪切应力,使得混凝土内部的某些部位出现相对位移,直至混凝土产生破坏。
剪切破坏的混凝土断面呈现出一定的倾斜角度,通常会出现一些较为粗大的裂缝和一些细小的微裂缝。
4. 压缩破坏压缩破坏是混凝土受压应力时出现的一种破坏形态。
在受到压应力时,混凝土产生压应力,使得混凝土内部的某些部位出现压缩变形,直至混凝土产生破坏。
压缩破坏的混凝土断面呈现出较为光滑的圆形或椭圆形状,通常会出现一些细小的微裂缝和毛细裂缝。
三、混凝土的破坏机理1. 混凝土的破坏机理概述混凝土的破坏机理主要涉及到混凝土内部的微观结构和组成成分。
混凝土内部主要由水泥胶体、骨料和孔隙组成。
当混凝土受到外部应力作用时,各组分间的相互作用发生变化,导致混凝土的内部结构和物理性质发生改变,最终导致混凝土的破坏。
2. 混凝土破坏机理的具体表现混凝土的破坏机理表现为:一方面,混凝土内部的水泥胶体和骨料之间的相互作用受到破坏,导致混凝土内部的孔隙率增大,从而降低混凝土的强度和耐久性;另一方面,混凝土的孔隙结构和孔隙分布也会影响混凝土的破坏。
混凝土受扭破坏形态
![混凝土受扭破坏形态](https://img.taocdn.com/s3/m/f4072ed576a20029bd642d88.png)
有4种形态:结构的破坏特征,主要与配筋数量有关:(1)当混凝土受扭构件配筋数量较少时(少筋构件),结构在扭矩荷载作用下,混凝土开裂并退出工作,混凝土承担的拉力转移给钢筋,由于结构配置纵筋及箍筋数量很少,钢筋应力立即达到或超过屈服点,结构立即破坏。
破坏过程急速而突然,破坏扭矩基本上等于抗裂扭矩。
破坏类似于受弯构件的少筋梁,被称为“少筋破坏”,为了避免脆性破坏的发生,规范对受扭构件提出了抗扭箍筋及抗扭纵筋的下限(最小配筋率)及箍筋最大间距等严格规定。
(2)当混凝土受扭构件按正常数量配筋时(适筋构件),结构在扭矩荷载作用下,混凝土开裂并退出工作,钢筋应力增加但没有达到屈服点。
随着扭矩荷载不断增加,结构纵筋及箍筋相继达到屈服点,进而混凝土裂缝不断开展,最后由于受压区混凝土达到抗压强度而破坏。
结构破坏时其变形及混凝土裂缝宽度均较大,破坏过程表现出一定的塑性特征。
破坏类似于受弯构件的适筋梁,属于延性破坏即“适筋破坏”,下面列出的受扭承载力公式所计算的也就是这一类破坏形态。
(3)当混凝土受扭构件配筋数量过大或混凝土强度等级过低时(超筋构件),结构破坏时纵筋和箍筋均未达到屈服点,受压区混凝土首先达到抗压强度而破坏。
结构破坏时其变形及混凝土裂缝宽度均较小,其破坏类似于受弯构件的超筋梁,属于无预兆的脆性破坏即“超筋破坏”,在工程设计中应予避免,因此规范中规定了配筋上限,也就是规定了最小的截面尺寸条件。
(4) 当混凝土受扭构件的纵筋与箍筋比率相差较大时(部分超筋构件),即一种钢筋配置数量较多,另一种钢筋配置数量较少,随着扭矩荷载的不断增加,配置数量较少的钢筋达到屈服点,最后受压区混凝土达到抗压强度而破坏。
结构破坏时配置数量较多的钢筋并没有达到屈服点,结构具有一定的延性性质。
这种破坏的延性比完全超筋要大一些,但又小于适筋构件,这种破坏叫“部分超筋破坏”。
为防止出现这种破坏,规范用抗扭纵筋和抗扭箍筋的比值的合适范围来控制。
混凝土立方体抗压试块破坏特征
![混凝土立方体抗压试块破坏特征](https://img.taocdn.com/s3/m/5a21107f68eae009581b6bd97f1922791688be37.png)
混凝土立方体抗压试块破坏特征一、引言混凝土立方体抗压试块是用于评估混凝土抗压强度的一种常用试验方法。
通过对试块进行加载,观察试块的破坏特征,可以得到混凝土的抗压性能参数,为混凝土结构设计和质量控制提供重要依据。
本文将从试块的破坏形态、破坏过程和破坏机理三个方面进行阐述。
二、试块的破坏形态混凝土立方体试块在抗压试验中常常出现以下几种破坏形态:1. 压碎破坏:试块在受到较大压力作用下,出现明显的压碎破坏。
试块表面出现碎裂、剥落等现象,碎片散落一地。
2. 剪切破坏:试块在受到剪切力作用下,出现剪切破坏。
试块表面呈现出明显的剪切面,呈45度至60度的倾角。
3. 弯曲破坏:试块在受到弯曲力作用下,出现弯曲破坏。
试块出现明显的弯曲变形,部分区域产生裂缝。
三、试块的破坏过程混凝土立方体试块在抗压试验中的破坏过程可以分为以下几个阶段:1. 初始阶段:试块在开始加载时,出现线性弹性变形。
力的增加与应变的增加呈线性关系。
2. 塑性阶段:试块在超过线性弹性阶段后,出现一定的非线性变形。
此阶段试块内部开始产生微裂纹,试块表面出现细小的裂缝。
3. 极限阶段:试块在达到一定载荷时,出现明显的破坏。
试块的应变急剧增加,试块表面出现大量裂缝,最终导致试块的完全破坏。
四、试块的破坏机理混凝土立方体试块的破坏是由多种因素共同作用的结果,主要包括以下几个方面:1. 内聚力破坏:试块内部的混凝土材料由于内聚力不足,无法抵抗外部加载而发生破坏。
试块内部的胶结材料断裂,导致试块的破坏。
2. 剪切破坏:试块在受到剪切力作用下,试块内部产生剪切应力集中,导致试块的破坏。
试块表面呈现明显的剪切面,是剪切破坏的典型特征。
3. 弯曲破坏:试块在受到弯曲力作用下,试块产生弯曲应力,导致试块的破坏。
试块出现明显的弯曲变形,部分区域产生裂缝。
五、结论通过对混凝土立方体抗压试块的破坏特征进行观察和分析,可以得到混凝土的抗压性能参数,为混凝土结构设计和质量控制提供重要依据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
混凝土结构各种的破坏形态
1.摘要:钢筋混凝土由于其很高的承载力而被广泛用于建筑物结构之中,然而在不同的承载体系之中,混凝土构件的破坏形态有所不同。
基于此,研究混凝土各个破坏形态的过程能够有助于我们有效配筋,可以避免出现混凝土的脆性破坏,防止工程事故的发生。
2.关键词:混凝土破坏形态裂缝
3.简述:钢筋混凝土构件根据受力性能的不同可以划分为以下几种正截面破坏;斜截面破坏;受扭破坏。
钢筋混凝土构件的破坏一般分为三个阶段:裂缝的生成阶段,裂缝的发展扩大阶段,裂缝继续开展,混凝土压碎。
3.1钢筋混凝土构件的破坏过程
构件受弯的破坏过程总共分为三个阶段:第Ⅰ阶段,刚开始加载时由于弯矩很小,延梁高测量到的各个纤维应变也很小,所以混凝土未发生开裂,钢筋还未受力,此阶段的特点是1)混凝土没有开裂;2)受压区混凝土应力图形是直线,受压区混凝土的应力图形在第Ⅰ阶段前期是直线,后期是曲线;3)弯矩与截面曲率基本上是直线关系。
此阶段可作为构件抗裂度的计算依据。
第Ⅱ阶段,弯矩继续增大,最下部混凝土达到其抗拉极限值,混凝土开裂,并且,裂缝随着弯矩的增大快速延伸,下部受拉区混凝土逐渐退出工作,钢筋应力逐渐增大,裂缝不断扩增,故裂缝出现时梁的扰度和截面曲率都突然增大,裂缝截面处的中和轴上移,受压区的混凝土塑性变形特征越来越明显,总之,第Ⅱ阶段是裂缝发生,开展的阶段,在此阶段中梁是带缝工作的,其受力特点是:1)在裂缝截面处,受拉区大部分混凝土退出工作,拉力主要由纵向受拉钢筋承担,但钢筋没有发生屈服;2)受压区混凝土已经发生塑性变形,但不充分,压力图形只有上升段的曲线;3)弯矩与截面曲率是曲线关系,截面曲率与扰度增长加快。
此阶段是正常使用极限状态阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据。
第Ⅲ阶段,由于弯矩的继续增大,钢筋发生屈服,截面曲率和梁的扰度也突然增大,裂缝宽度随之扩展并沿梁高向上扩展,中和轴上移,混凝土塑性变形越来越明显,当压应力达到混凝土抗压强度时,混凝土压碎,与此同时受拉钢筋的拉应力恰好达到其抗拉强度极限,
钢筋屈服。
故此阶段的特点是:1)纵向受拉钢筋屈服,屈服,拉力保持为常值;2)由于受压区混凝土和压力作用点外移使得内力臂增大,故弯矩还略有增加;3)受压区边缘混凝土达到其极限压应变,混凝土被压碎,截面破坏,此阶段作为受弯承载力计算的依据。
3.2钢筋混凝土构件正截面破坏形态
3.2.1少筋破坏
由于钢筋混凝土构件中所配置的受拉钢筋的面积小于最小配筋率,所以在受拉区混凝土开裂瞬间,钢筋应力达到他的屈服强度,受拉屈服,所以一出现裂缝即刻发生混凝土构件的破坏,没有经历上述破坏过程,无任何明显征兆,所以属于脆性破坏,是工程中所要避免的。
3.2.2适筋破坏
适筋梁的破坏过程和上述混凝土构件破坏过程相似,其破坏特点是纵向受拉钢筋率先屈服,随后受压区混凝土压碎,整个过程中钢筋要经历较大的塑性变形,随之引起裂缝开展和梁的扰度激增,整个破坏过程给人以明显的征兆,属于延性破坏,是工程中所期待的破坏类型。
3.2.3超筋破坏
配筋率超过最大配筋率的时候发生超筋破坏,由于钢筋的量比较大,因此在受力过程中,钢筋始终不能屈服,相反,由于混凝土的受压区高度不足,当荷载持续增加的时候,混凝土受压区由于混凝土承载力不足而发生混凝土被率先压碎,导致构件突然垮掉,没有任何征兆的破坏过程,属于超筋破坏。
3.3混凝土构件斜截面破坏形态
3.3.1斜压破坏
所谓斜压破坏,指的是在剪跨比较小的情况下,由于混凝土的抗剪承载力较弱,一般在腹筋配得过多,腹板又较薄,或者剪跨比较小的情况下发生。
这时随着荷载的增加,梁腹部出现一系列平行的斜裂缝,从荷载作用点到支座的混凝土像斜向短柱受压破坏那样。
破坏时,钢筋应力一般达不到钢筋屈服强度。
其抗剪
能力一般高于剪压破坏时的抗剪能力。
3.3.2剪压破坏
剪压破坏,其破坏过程为:首先由于主拉应力达到混凝土抗拉强度而出现裂缝,在斜裂缝截面上,拉区混凝土退出工作,主拉应力由与斜裂缝相交的腹筋承担。
当出现了临界斜裂缝(即危险截面)时,与临界斜裂缝相交的钢筋应力达到钢筋的屈服强度,剪压区混凝土在剪应力和正应力共同作用下达到极限强度而破坏。
剪压破坏从斜裂缝出现到斜截面破坏有较长的过程,破坏具有明显的预兆,钢筋和混凝土均能充分发挥作用。
3.3.3斜拉破坏
斜拉破坏,通常在梁内未配置腹筋或者腹筋配得很少,剪跨比又较大的情况下发生。
其破坏过程是斜裂缝一旦出现,迅速发展到受压区边缘,斜拉为两部分而破坏。
斜拉破坏从斜裂缝出现到破坏,过程很短,很突然,无明显的预兆。
其抗剪能力一般小于剪压破坏时的抗剪能力。
3.3.4讨论
以上三种破坏形态,与适筋正截面破坏相比,斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏时梁的变形较小,且具有脆性破坏的特征,尤其是斜拉破坏,破坏前梁的变形很小,有明显的脆性。
剪压破坏属于稍有延性的破坏,斜拉和斜压破坏属于突然的脆性破坏。
对剪压破坏通过计算加以避免。
对斜压破坏通过限制截面尺寸的方法防止。
对斜拉破坏则用最小配箍率来控制。
3.4受压构件的破坏形态
3.4.1小偏心受压破坏
小偏心受压构件的破坏分两种情况
3.4.1.1当偏心距e0 较大,纵筋的配筋率很高时,虽然同样是部分截面受拉,但拉区裂缝出现后,受拉钢筋应力增长缓慢(因为ρ很高)。
破坏是由于受压区混凝土到达其抗压强度被压碎,破坏时受压钢筋(As') 到达屈服,而受拉一侧钢筋应力未达到其屈服强度,破坏形态与超筋梁相似。
3.4.1.2偏心距e0 较小,受荷后截面大部分受压,中和轴靠近受拉钢筋(As) 。
因此,受拉钢筋应力很小,无论配筋率的大小,破坏总是由于受压钢筋(As') 屈服,压区混凝土到达抗压强度被压碎。
临近破坏时,受拉区混凝土可能出现细微的横向裂缝。
3.4.1.3偏心距很小(e0<0.15h0) ,受荷后全截面受压。
破坏是由于近轴力一侧的受压钢筋As' 屈服,混凝土被压碎。
距轴力较远一侧的受压钢筋As未达到屈服。
当e0趋近于零时,可能As' 及As 均达到屈服,整个截面混凝土受压破坏,其破坏形态相当于轴心受压构件。
讨论
上述三种情形的共同特点是,构件的破坏是由于受压区混凝土到达其抗压强度,距轴力较远一侧的钢筋,无论受拉或受压,一般均未到达屈服,其承载力主要取于压区混凝土及受压钢筋,故称为受压破坏。
这种破坏缺乏明显的预兆,具有脆性破坏的性质。
形成这种破坏的条件是:偏心距小,或偏心距较大但配筋率过高。
在截面配筋计算时,一般应避免出现偏心距大而配筋率高的情况。
上述情况通称为小偏心受压情况。
3.4.2大偏心受压
轴向力N的偏心距较大,且纵筋的配筋率不高时,受荷后部分截面受压,部分受拉。
拉区混凝土较早地出现横向裂缝,由于配筋率不高,受拉钢筋(As)应力增长较快,首先到达屈服。
随着裂缝的开展,受压区高度减小,最后受压钢筋(As')屈服,压区混凝土压碎。
其破坏形态与配有受压钢筋的适筋梁相似。
讨论
因为这种偏心受压构件的破坏是由于受拉钢筋首先到达屈服,而导致的压区混凝土压坏,其承载力主要取决于受拉钢筋,故称为受拉破坏。
这种破坏有明显的预兆,横向裂缝显著开展,变形急剧增大,具有塑性破坏的性质。
形成这种破坏的条件是:偏心距e0 较大,且纵筋配筋率不高,因此,称为大偏心受压情况。
参考文献
[1]同济大学.混凝土结构设计原理.中国建筑工业出版社。