2-2-1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态.pptx
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《混凝土结构设计原理》第4章 受弯构件斜截面承载力计算
则按构造要求配置箍筋，否则，按计算配置腹筋
计算剪力值的确定
《公路桥规》规定：取离支点中心线梁高一半处的剪力 设计值 V ；其中不少于60%由混凝土和箍筋共同承担； 不超过40%由弯起钢筋（按45º弯起）承担，并且用水平 线将剪力设计值包络图分割；
箍筋设计 假设箍筋直径和种类，箍筋间距为
箍筋可减小斜裂缝宽度，从而提高斜截面上的骨料咬力。
箍筋限制了纵向钢筋的竖向位移，阻止混凝土沿纵向 钢筋的撕裂，提高了纵向钢筋的销栓作用。
可见，箍筋对提高斜截面受剪承载力的作用是多方面的和 综合性的。
2、剪力传递机理（见下图）——桁架－拱模型：
拱I： 相当于上弦压杆 拱Ⅱ、拱Ⅲ： 相当于受压腹杆
否
是否通过 是
计算结束
§4.3 受弯构件的斜截面抗剪承载力
计算依据：以剪压破坏为基础 一般是采用限制截面最小尺寸防止发生斜压破坏； 限制箍筋最大间距和最小配箍率防止发生斜拉破坏
一、基本公式及适用条件 计算图式：
基本公式：（半经验半理论）
Vu Vc Vsv Vsb Vcs Vsb
抗剪能力：
斜截面受剪承载力主要取决于构件截面尺寸和混凝土抗 压强度，受剪承载力比剪压破坏高。
破坏性质：属脆性破坏
除上述三种主要破坏形态外，有时还可能发生局部挤压 或纵向钢筋锚固等破坏。
四、有腹筋简支梁斜裂缝出现后的受力状态
无腹筋梁斜截面受剪承载力很低，且破坏时呈脆性。 故《公桥规》规定，一般的梁内都需设置腹筋。配置腹筋是 提高梁斜截面受剪承载力的有效方法。在配置腹筋时，一般 首先配置一定数量的箍筋，当箍筋用量较大时，则可同时配 置弯起钢筋。
V fcbh00
0. 0. 0. 0. 0.1
计算剪力值的确定
《公路桥规》规定：取离支点中心线梁高一半处的剪力 设计值 V ；其中不少于60%由混凝土和箍筋共同承担； 不超过40%由弯起钢筋（按45º弯起）承担，并且用水平 线将剪力设计值包络图分割；
箍筋设计 假设箍筋直径和种类，箍筋间距为
箍筋可减小斜裂缝宽度，从而提高斜截面上的骨料咬力。
箍筋限制了纵向钢筋的竖向位移，阻止混凝土沿纵向 钢筋的撕裂，提高了纵向钢筋的销栓作用。
可见，箍筋对提高斜截面受剪承载力的作用是多方面的和 综合性的。
2、剪力传递机理（见下图）——桁架－拱模型：
拱I： 相当于上弦压杆 拱Ⅱ、拱Ⅲ： 相当于受压腹杆
否
是否通过 是
计算结束
§4.3 受弯构件的斜截面抗剪承载力
计算依据：以剪压破坏为基础 一般是采用限制截面最小尺寸防止发生斜压破坏； 限制箍筋最大间距和最小配箍率防止发生斜拉破坏
一、基本公式及适用条件 计算图式：
基本公式：（半经验半理论）
Vu Vc Vsv Vsb Vcs Vsb
抗剪能力：
斜截面受剪承载力主要取决于构件截面尺寸和混凝土抗 压强度，受剪承载力比剪压破坏高。
破坏性质：属脆性破坏
除上述三种主要破坏形态外，有时还可能发生局部挤压 或纵向钢筋锚固等破坏。
四、有腹筋简支梁斜裂缝出现后的受力状态
无腹筋梁斜截面受剪承载力很低，且破坏时呈脆性。 故《公桥规》规定，一般的梁内都需设置腹筋。配置腹筋是 提高梁斜截面受剪承载力的有效方法。在配置腹筋时，一般 首先配置一定数量的箍筋，当箍筋用量较大时，则可同时配 置弯起钢筋。
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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。
受弯构件斜截面的性能与设计
受弯构件斜截面计算
4、纵向钢筋配筋率
试验表明，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提高而增大 。这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度的延伸，从而增大了剪压区面积的作用。 二者大致成线性关系
受弯构件斜截面计算
截面尺寸的影响：对无腹筋梁的受剪承载力有影响，尺寸大的构件，破坏时的平均剪应力（τ=V/bh0），比尺寸小的构件要降低。有试验表明，在其他参数（混凝土强度、纵筋配筋率、剪跨比）保持不变时，梁高扩大4倍，受剪承载力可下降25%~30%。对于有腹筋梁，截面尺寸的影响将减小。 截面形式的影响：主要是指T形截面梁，其翼缘大小对受剪承载力有一定影响。适当增加翼缘宽度，可提高受剪承载力25%，但翼缘过大，增大作用就趋于平缓。另外，梁宽增厚也可提高受剪承载力。 其他因素：截面形式、轴向压应力、梁的连续性
§4-6 构造要求
4.1 概述
在主要承受弯矩的区段内，产生正截面受弯破坏；
而在剪力和弯矩共同作用的支座附近区段内，则会产生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。
纯弯段
剪弯段
剪弯段
受弯构件斜截面计算
如图所示，简支梁在两个对称荷载作用下产生的效应是弯矩和剪力。在梁开裂前可将梁视为匀质弹性体，按材力公式分析。
剪压破坏
a
P
P
(b)
1，由腹剪斜裂缝形成多条斜裂缝将弯剪区段分为斜向短柱，最终短柱压坏。承载力取决于混凝土的抗压强度。
斜压破坏：
a
P
P
(c)
斜截面受剪均属于脆性破坏。除发生以上三种破坏形态外，还可能发生纵筋锚固破坏(粘结裂缝、撕裂裂缝)或局部受压破坏。 破坏性质：
斜压>剪压>斜拉 承载能力：
4.3 有腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态
一、 无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态
4、纵向钢筋配筋率
试验表明，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提高而增大 。这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度的延伸，从而增大了剪压区面积的作用。 二者大致成线性关系
受弯构件斜截面计算
截面尺寸的影响：对无腹筋梁的受剪承载力有影响，尺寸大的构件，破坏时的平均剪应力（τ=V/bh0），比尺寸小的构件要降低。有试验表明，在其他参数（混凝土强度、纵筋配筋率、剪跨比）保持不变时，梁高扩大4倍，受剪承载力可下降25%~30%。对于有腹筋梁，截面尺寸的影响将减小。 截面形式的影响：主要是指T形截面梁，其翼缘大小对受剪承载力有一定影响。适当增加翼缘宽度，可提高受剪承载力25%，但翼缘过大，增大作用就趋于平缓。另外，梁宽增厚也可提高受剪承载力。 其他因素：截面形式、轴向压应力、梁的连续性
§4-6 构造要求
4.1 概述
在主要承受弯矩的区段内，产生正截面受弯破坏；
而在剪力和弯矩共同作用的支座附近区段内，则会产生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。
纯弯段
剪弯段
剪弯段
受弯构件斜截面计算
如图所示，简支梁在两个对称荷载作用下产生的效应是弯矩和剪力。在梁开裂前可将梁视为匀质弹性体，按材力公式分析。
剪压破坏
a
P
P
(b)
1，由腹剪斜裂缝形成多条斜裂缝将弯剪区段分为斜向短柱，最终短柱压坏。承载力取决于混凝土的抗压强度。
斜压破坏：
a
P
P
(c)
斜截面受剪均属于脆性破坏。除发生以上三种破坏形态外，还可能发生纵筋锚固破坏(粘结裂缝、撕裂裂缝)或局部受压破坏。 破坏性质：
斜压>剪压>斜拉 承载能力：
4.3 有腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态
一、 无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态
受弯构件斜截面受剪破坏形态
受弯构件斜截面
受剪破坏形态
梁斜截面破坏的三种形态
1 剪压破坏
这种破坏多发生在截面尺寸合适、箍筋配置适当且剪跨比适中
（1≤λ≤3）时的 剪压破坏
剪压破坏的破坏过程：随着荷载的增加，截面出现多条斜裂缝
，其中一条延伸长度较大，开展宽度较宽的斜裂缝，称为“临界
斜裂缝”，破坏时，与临界斜裂缝相交的箍筋首先达到屈服强度
界斜裂缝，与其相交的梁腹筋随即屈服，箍筋对斜裂缝开展的限
制已不起作用，导致斜裂缝迅速向梁上方受压区延伸，梁将沿斜
裂缝裂成两部分而破坏。
因为斜拉破坏的承载力很低，并且一裂即坏，故属于脆性破坏
。为了防止发生剪跨比较大时的斜拉破坏，箍筋的配置应不小于
最小配箍率，最小配箍率可用下式计算：
， = ( ) = 0.24
时箍筋的应力往往达不到屈服强度，钢筋的强度不能充分发挥，
且破坏属于脆性破坏，故在设计中应避免，一般通过验算梁的最
小截面尺寸来防止斜压破坏。
梁斜截面破坏的三种形态
3 斜拉破坏
这种破坏多发生在剪跨比λ较大（λ＞3）时，或箍筋配置过少
（配箍率 较小）时。
梁斜截面破坏的三种形态
3 斜拉破坏
斜拉破坏的破坏过程：一旦梁腹部出现斜裂缝，很快就形成临
式中 ——混凝土的抗拉强度设计值（N/2 ）;
——箍筋的抗拉强度设计值（N/2 ）。
谢 谢 观 看
。最后，由于斜裂缝顶端剪压区的混凝土在压应力、剪应力共同
作用下达到剪压复合受力时的极限强度而破坏。
为防止梁发生剪压破坏，通常在梁中配置与梁轴线垂直的箍筋
以承受梁内剪力的作用，梁的斜截面承载力计算公式是在剪压破
坏的基础上建立的。
受剪破坏形态
梁斜截面破坏的三种形态
1 剪压破坏
这种破坏多发生在截面尺寸合适、箍筋配置适当且剪跨比适中
（1≤λ≤3）时的 剪压破坏
剪压破坏的破坏过程：随着荷载的增加，截面出现多条斜裂缝
，其中一条延伸长度较大，开展宽度较宽的斜裂缝，称为“临界
斜裂缝”，破坏时，与临界斜裂缝相交的箍筋首先达到屈服强度
界斜裂缝，与其相交的梁腹筋随即屈服，箍筋对斜裂缝开展的限
制已不起作用，导致斜裂缝迅速向梁上方受压区延伸，梁将沿斜
裂缝裂成两部分而破坏。
因为斜拉破坏的承载力很低，并且一裂即坏，故属于脆性破坏
。为了防止发生剪跨比较大时的斜拉破坏，箍筋的配置应不小于
最小配箍率，最小配箍率可用下式计算：
， = ( ) = 0.24
时箍筋的应力往往达不到屈服强度，钢筋的强度不能充分发挥，
且破坏属于脆性破坏，故在设计中应避免，一般通过验算梁的最
小截面尺寸来防止斜压破坏。
梁斜截面破坏的三种形态
3 斜拉破坏
这种破坏多发生在剪跨比λ较大（λ＞3）时，或箍筋配置过少
（配箍率 较小）时。
梁斜截面破坏的三种形态
3 斜拉破坏
斜拉破坏的破坏过程：一旦梁腹部出现斜裂缝，很快就形成临
式中 ——混凝土的抗拉强度设计值（N/2 ）;
——箍筋的抗拉强度设计值（N/2 ）。
谢 谢 观 看
。最后，由于斜裂缝顶端剪压区的混凝土在压应力、剪应力共同
作用下达到剪压复合受力时的极限强度而破坏。
为防止梁发生剪压破坏，通常在梁中配置与梁轴线垂直的箍筋
以承受梁内剪力的作用，梁的斜截面承载力计算公式是在剪压破
坏的基础上建立的。
05a受弯构件斜截面的受力特点与破坏形态讲解
C:其特点是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜 向伸展，斜截面承载力随之丧失。
（2）斜压破坏 A:当剪跨比较小(λ<1)时 B:此破坏系由梁中主压应力所致，类似于正截面承载
力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎，也呈明显脆性，但不 如斜拉破坏明显。
C:这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段，以及梁 腹板很薄的T形截面或工字形截面梁内。破坏时，混凝土被 腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发 生。
1、箍筋 为了防止梁沿斜裂缝破坏，应使梁配置必要的箍筋。
2、斜钢筋（弯起钢筋 ） 一般由梁内的纵筋弯起而形成，称为弯起钢筋。
3、钢筋骨架 箍筋、纵筋和架立钢筋绑扎（或焊）在一起，形成钢筋骨
架，使各种钢筋得以在施工时维持正确的位置。 4、腹筋
箍筋、弯起钢筋（或斜筋）统称为腹筋。
有腹筋梁：箍筋、弯筋、纵筋
h h0
a
b
As
钢筋混凝 土受弯构
件受力
问题的提出
弯矩 剪力
正截面 斜截面
问题的提出
正截面受弯承载力不够，将沿垂直裂缝发生正截面受弯破坏。
钢筋混凝土受弯构件还有可能在剪力和弯矩共同作用的支 座附近区段内，会沿着斜向裂缝发生斜截面受剪破坏或斜截面 受弯破坏。
因此，在保证受弯构件正截面受弯承载力的同时，还要 保证斜截面承载力，即斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。
腹剪斜裂缝是由剪弯区段截面 下边缘的垂直裂缝发展而成，下宽 上细，随着荷载的增加向集中荷载 作用点延伸。
弯剪斜裂缝
max
6My bh2
max
3Q 2bh
3、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态
（1）斜拉破坏 A:当剪跨比较大(λ>3)时 B:此破坏系由梁中主拉应力所致，斜裂缝一出现梁
（2）斜压破坏 A:当剪跨比较小(λ<1)时 B:此破坏系由梁中主压应力所致，类似于正截面承载
力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎，也呈明显脆性，但不 如斜拉破坏明显。
C:这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段，以及梁 腹板很薄的T形截面或工字形截面梁内。破坏时，混凝土被 腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发 生。
1、箍筋 为了防止梁沿斜裂缝破坏，应使梁配置必要的箍筋。
2、斜钢筋（弯起钢筋 ） 一般由梁内的纵筋弯起而形成，称为弯起钢筋。
3、钢筋骨架 箍筋、纵筋和架立钢筋绑扎（或焊）在一起，形成钢筋骨
架，使各种钢筋得以在施工时维持正确的位置。 4、腹筋
箍筋、弯起钢筋（或斜筋）统称为腹筋。
有腹筋梁：箍筋、弯筋、纵筋
h h0
a
b
As
钢筋混凝 土受弯构
件受力
问题的提出
弯矩 剪力
正截面 斜截面
问题的提出
正截面受弯承载力不够，将沿垂直裂缝发生正截面受弯破坏。
钢筋混凝土受弯构件还有可能在剪力和弯矩共同作用的支 座附近区段内，会沿着斜向裂缝发生斜截面受剪破坏或斜截面 受弯破坏。
因此，在保证受弯构件正截面受弯承载力的同时，还要 保证斜截面承载力，即斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。
腹剪斜裂缝是由剪弯区段截面 下边缘的垂直裂缝发展而成，下宽 上细，随着荷载的增加向集中荷载 作用点延伸。
弯剪斜裂缝
max
6My bh2
max
3Q 2bh
3、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态
（1）斜拉破坏 A:当剪跨比较大(λ>3)时 B:此破坏系由梁中主拉应力所致，斜裂缝一出现梁
受弯构件斜截面的受力特点及斜截面受剪破坏
一、受弯构件剪弯段的受力特点及斜截面受剪破坏
1、斜截面破坏的主要形态
a
＝a/h0
❖ （一）剪压破坏
❖ 配置腹筋适量或1<3时，某一条裂缝发展成临界斜裂缝， 最后和斜裂缝相交的腹筋屈服，剪压区混凝土被压碎。破 坏属于脆性，通过受剪承载力计算防止发生该破坏。
❖ （二）斜拉破坏：
❖ 剪垮比>3且配置腹筋很少时，斜裂缝一旦出现迅速发展 成临界斜裂缝，并向剪压区延伸，梁沿临界斜裂缝劈裂成 两半。破坏属于脆性。通过控制最小配箍率来防止发生该 破坏。
二、受弯构件斜截面的受剪承载力计算
（一）矩形、T形和I形截面的一般受弯构件，当仅配置箍筋 时：
V≤Vu= 0.7ftbh0+1.25fyv(Asv/s)h0 （二）集中荷载作用下的独立梁，当仅配置箍筋时：
V≤ Vu=1.75/(+1))ftbh0+fyv(Asv/s)h0－最小配箍率和箍筋最大间距：防止斜拉破坏
（三）斜压破坏
配置腹筋过量， <1，或腹板宽度很小的T形梁和工字形 梁中，裂缝一般首先在梁腹部出现，然后向上下延伸，这 些平行裂缝将梁分割成斜向“短柱”，最后混凝土“短柱” 被压碎而破坏。破坏属于脆性。通过控制最小截面尺寸防 止发生该破坏。
2、影响斜截面抗剪承载力的主要因素
剪跨比、混凝土强度、箍筋配筋率（配箍率）、纵向钢筋 配筋率。
1、斜截面破坏的主要形态
a
＝a/h0
❖ （一）剪压破坏
❖ 配置腹筋适量或1<3时，某一条裂缝发展成临界斜裂缝， 最后和斜裂缝相交的腹筋屈服，剪压区混凝土被压碎。破 坏属于脆性，通过受剪承载力计算防止发生该破坏。
❖ （二）斜拉破坏：
❖ 剪垮比>3且配置腹筋很少时，斜裂缝一旦出现迅速发展 成临界斜裂缝，并向剪压区延伸，梁沿临界斜裂缝劈裂成 两半。破坏属于脆性。通过控制最小配箍率来防止发生该 破坏。
二、受弯构件斜截面的受剪承载力计算
（一）矩形、T形和I形截面的一般受弯构件，当仅配置箍筋 时：
V≤Vu= 0.7ftbh0+1.25fyv(Asv/s)h0 （二）集中荷载作用下的独立梁，当仅配置箍筋时：
V≤ Vu=1.75/(+1))ftbh0+fyv(Asv/s)h0－最小配箍率和箍筋最大间距：防止斜拉破坏
（三）斜压破坏
配置腹筋过量， <1，或腹板宽度很小的T形梁和工字形 梁中，裂缝一般首先在梁腹部出现，然后向上下延伸，这 些平行裂缝将梁分割成斜向“短柱”，最后混凝土“短柱” 被压碎而破坏。破坏属于脆性。通过控制最小截面尺寸防 止发生该破坏。
2、影响斜截面抗剪承载力的主要因素
剪跨比、混凝土强度、箍筋配筋率（配箍率）、纵向钢筋 配筋率。
受弯构件斜截面破坏形式
受弯构件斜截面破坏形式
受弯构件的斜截面破坏形态有哪几种？分别如何防止其发生？
⑴受弯构件斜截面受剪破坏有斜压、剪压和斜拉三种破坏形式。
⑵各自的破坏特点是：
①斜压破坏的破坏特点是：梁的腹部出现若干条大体相互平行的斜裂缝，随着荷载的增加，梁腹部混凝土被斜裂缝分割成几个倾斜的受压柱体，在箍筋应力尚未达到屈服强度之前，斜压柱体混凝土已达极限强度而被压碎。
②斜拉破坏的破坏特点是：斜裂缝一旦出现，箍筋应力立即屈服，不能够限制斜裂缝的发展，立即形成临界斜裂缝，使梁沿斜向被拉裂为两部分而突然破坏。
③剪压破坏的破坏特点是：斜裂缝产生后，原来由混凝土承受的拉力转由与斜裂缝相交的箍筋承受，由箍筋限制和延缓了斜裂缝的开展，使荷载仍能有较大的增长，直至与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度，已不能再控制斜裂缝山西建筑职业技术学院的开展，从而导致斜截面末端剪压区不断缩小，剪压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下达到极限状态而破坏。
⑶《规范》通过限制截面（即最大配箍率）来防止发生斜压破坏；通过控制箍筋的最小配筋率来防止发生斜拉破坏。
而剪压破坏，则通过受剪承载力的计算配置箍筋来避免。
斜截面的三种破坏形态为：斜压破坏、斜拉破坏、剪压破坏。
斜压破坏：可以通过最小截面尺寸的限制防止其发生。
斜拉破坏：可以通过最小配箍率的限制防止其发生。
剪压破坏：为了防止剪压破坏的发生，可通过斜截面承载力计算配置适量的箍筋。
受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态
腹筋： 受拉腹杆 纵筋： 下弦拉杆
有腹筋梁斜裂缝出现后力传递示意图
• 有腹筋梁斜截面破坏试验
1. 箍筋适量:m=1.94,ρsv=0.47% 2. 箍筋过多:m=1.93,ρsv=1.30% 3. 箍筋过少:m=1.94,ρsv=0.078% 4. 剪跨比较小:m=1.11,ρsv=0.47% 5. 剪跨比较大:m=3.33,ρsv=0.078%
3、破坏形态（与无腹筋梁类似）
• 斜压破坏： 产生条件：m＜1，或腹筋配置过多，以及腹板宽度 较窄的T形或I字形梁。
破坏特征：中性轴附近出现斜裂缝，然后向支座和 荷载作用点延伸，破坏时在支座与荷载作用点之间形成多 条斜裂缝，斜裂缝间混凝土突然压碎，箍筋不屈服。
避免措施：采用截面限制条件加以避免。
剪压破坏： 产生条件：1≤m≤3且配置适量腹筋。 破坏特征： 受拉区边缘先开裂，然后向受压区延伸， 破坏时与临界斜裂缝相交的箍筋屈服，混凝土后压碎。 避免措施：通过设计计算加以避免。
混凝土设计与施工
受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态 一、无腹筋简支梁斜裂缝出现前后的受力状态
1、应力分析：在弯剪区段，由于M和V的存在产生 正应力和剪应力。
My0
I0
Vs0
bI 0
将弯剪区段的典型微元进行应力分析，可以由、求得主拉 应力和主压应力。
tp
2
2 2
4
cp
2
2 2
4
2、斜截面破坏原因：
箍筋抑制斜裂缝开展宽度，从而增大斜裂缝顶端混 凝土的剪压面，提高了混凝土的抗剪能力。
箍筋可减小斜裂缝宽度，从而提高斜截面上的骨料咬 力。
可见，箍筋对提高斜截面受剪承载力的作用是多方面的和 综合性的。
2、剪力传递机理（见下图）——桁架－拱模型：
有腹筋梁斜裂缝出现后力传递示意图
• 有腹筋梁斜截面破坏试验
1. 箍筋适量:m=1.94,ρsv=0.47% 2. 箍筋过多:m=1.93,ρsv=1.30% 3. 箍筋过少:m=1.94,ρsv=0.078% 4. 剪跨比较小:m=1.11,ρsv=0.47% 5. 剪跨比较大:m=3.33,ρsv=0.078%
3、破坏形态（与无腹筋梁类似）
• 斜压破坏： 产生条件：m＜1，或腹筋配置过多，以及腹板宽度 较窄的T形或I字形梁。
破坏特征：中性轴附近出现斜裂缝，然后向支座和 荷载作用点延伸，破坏时在支座与荷载作用点之间形成多 条斜裂缝，斜裂缝间混凝土突然压碎，箍筋不屈服。
避免措施：采用截面限制条件加以避免。
剪压破坏： 产生条件：1≤m≤3且配置适量腹筋。 破坏特征： 受拉区边缘先开裂，然后向受压区延伸， 破坏时与临界斜裂缝相交的箍筋屈服，混凝土后压碎。 避免措施：通过设计计算加以避免。
混凝土设计与施工
受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态 一、无腹筋简支梁斜裂缝出现前后的受力状态
1、应力分析：在弯剪区段，由于M和V的存在产生 正应力和剪应力。
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将弯剪区段的典型微元进行应力分析，可以由、求得主拉 应力和主压应力。
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2、斜截面破坏原因：
箍筋抑制斜裂缝开展宽度，从而增大斜裂缝顶端混 凝土的剪压面，提高了混凝土的抗剪能力。
箍筋可减小斜裂缝宽度，从而提高斜截面上的骨料咬 力。
可见，箍筋对提高斜截面受剪承载力的作用是多方面的和 综合性的。
2、剪力传递机理（见下图）——桁架－拱模型：
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My0
I0
VS0
bI 0
将弯剪区段的典型微元进行应力分析，可以由、求得
主拉应力和主压应力。
tp
2
2 2
4
cp
2
2 2
4
(2)斜截面破坏原因
由于弯矩和剪力共同作用下，M和V在截面上分别 产生正应力和剪应力，引起主拉应力和主压应力，当主拉
应力tp > ft 时，即产生斜裂缝，其破坏面与梁轴斜交。
混凝土结构设计原理
Principles of Concrete Structure Design
第 5 章 受弯构件斜截面承载力计算
本章概述
弯矩M作用下：正截面承载力计算 弯矩M和剪力V共同作用下：
斜截面承载力计算——腹筋 Asb , Asv
正截面承载力计算——主钢筋 As , As
BC段称为纯弯段，AB、CD段称为弯剪段
MB MA
z
B'
A Vc
Dc
A' Sa
Ts
B vd c
a
VA
图4-2 斜裂缝出现后的应力状态
2.无腹筋简支梁斜截面破坏形态
(1)剪跨比的定义：剪跨比是一个无量纲常数，用 m M
来表示，此处M 和V 分别为剪弯区段中某个竖直截面的V弯h0矩 和剪力，h0为截面有效高度。
(2)剪跨比分类：
M 广义剪跨比：m
3）斜压破坏 产生条件：
当剪跨比较小（m＜1)
F c） 斜压破坏
破坏特征：
在加载点和支座之间出现一条斜裂缝，然后出现若干 条大体相平行的斜裂缝。梁腹被分割成若干个倾斜的小柱体。 随着荷载增大，梁腹发生类似混凝土棱柱体被压坏的情况， 即破坏时斜裂缝多而密，但没有主裂缝，故称为斜压破坏。
3.有腹筋简支梁斜裂缝出现后的受力状态
b)
B'
A Vc
D
Dc
z
C
VA
vd B
a
A' Sa Ts
c
C
(4) 斜裂缝出现前后梁内应力状态
B
斜裂缝出现前，剪力由b全)
截面抵抗。斜裂缝出现后， D
剪力由部分截面抵抗，剪压
面积减小，剪应力和压应力
增大。
C
斜裂缝出现前，任意截面 纵筋的拉应力由该截面处的 弯矩决定。斜裂缝出现后， 截面纵筋的拉应力由斜裂缝 顶端截面处的弯矩决定。
Vh0
狭义剪跨比： m a h0
(3)破坏形态：
a)斜拉破坏； b)剪压破坏； c)斜压破坏
图5-3 斜面截面破坏形态
1）斜拉破坏 ( m > 3 ) 产生条件：
F
a) 斜拉破坏
一般发生在剪跨比较 大（m > 3）的无腹筋梁。
破坏特征： 当斜裂缝一出现，很快形成一条主要斜裂缝（临界斜
裂缝），并迅速延伸至荷载作用点，使梁斜向被拉断成两 部分。破坏面较整齐，无压碎痕迹，同时，沿纵向钢筋往 往伴随产生水平撕裂裂缝。
P
P
P
P
A
B
M
CD
x
x
A+
BC D _
V
xy x
3
x xy 1
5.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态
1.无腹筋简支梁斜裂缝出现前后的受力状态
图为一无腹筋简支梁，作用有两个对称的集中荷载 （CD段称为纯弯段；AC段和DB段剪弯段）
(1)应力分析：在弯剪区段，由于 M 和 V 的存在产生 正应力和剪应力。
2）剪压破坏
产生条件： 一般发生在剪跨比适
中即1≤ m ≤3的无腹筋 梁。
F b) 剪压破坏
破坏特征： 梁在剪弯区段内出现斜裂缝，随着荷载的增大，陆续出
现几条斜裂缝，其中一条发展成为临界斜裂缝。临界斜裂缝 出现后，梁还能继续增加荷载，斜裂缝延伸至荷载垫板下， 直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力和剪应力共同作用下被压 碎而破坏。
剪压破坏：
产生条件：1≤m≤3或适量配置腹筋。 避免措施：通过设计计算加以避免。 斜拉破坏： 产生条件：m＞3且腹筋配置过少。 避免措施：采用一定的构造加以避免。
谢 谢！
––– 称斜截面破坏。
a) D
B'
A
A'
C B
b) D
无腹筋梁出现斜裂缝后的斜向裂缝图
B'
A Qc
Dc
z
C QA
Qd B
a
A' Sa Ts
c
A' (3)斜截面上的受力状态
从图中可见，斜截面上的抵抗力有：
C
纵向钢筋的拉力Ts; B 剪压面上的压力Dc和剪Vc；
开裂面上摩擦力和骨料咬合力Sa；纵筋的销栓力Vd。
与斜裂缝相交的箍筋直接参加抗剪，承受部分剪力。
箍筋限制了纵向钢筋的竖向位移，阻止混凝土沿纵向钢筋 的撕裂，提高了纵向钢筋的销栓作用。
箍筋抑制斜裂缝开展宽度，从而增大斜裂缝顶端混凝土的 剪压面，提高了混凝土的抗剪能力。
箍筋可减小斜裂缝宽度，从而提高斜截面上的骨料咬力。
可见，箍筋对提高斜截面受剪承载力的作用是多方面的和 综合性的。
无腹筋梁斜截面受剪承载力很低，且破坏时呈脆性。 故《公桥规》规定，一般的梁内都需设置腹筋。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ配置腹筋是提高梁斜截面受剪承载力的有效方法。 在配置腹筋时，一般首先配置一定数量的箍筋，当箍 筋用量较大时，则可同时配置弯起钢筋。
1、腹筋的作用
斜裂缝出现前，腹筋的应力很小，腹筋对阻止和推迟斜 裂缝出现的作用也很小。但在斜裂缝出现后，腹筋将大大提 高梁斜截面的承载力，特别是箍筋的作用，主要表现在：
2、剪力传递机理
——桁架－拱模型
拱I： 相当于上弦压杆 拱Ⅱ、拱Ⅲ： 相当于受压腹杆 腹筋： 受拉腹杆 纵筋： 下弦拉杆
有腹筋梁斜裂缝出现后力传递示意图
3、破坏形态（与无腹筋梁类似）
斜压破坏： 产生条件：m＜1，但腹筋配置过多，以及腹板宽度较
窄的T形或I字形梁。 避免措施：采用截面限制条件加以避免。