受弯构件斜截面承载力计算 (1)

引言

受弯构件在载荷作用下, 各截面上除产生弯矩外, 一般同时还有剪力. 这个笔记简要总结了第四章<受弯构件斜截面承载力计算>的复习思考题和习题, 供课后参考. [3/29/2021到4/4/2021 Week 4]

4-1 钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种？各在什么情况下发生？

斜拉破坏，发生在剪跨比比较大m>3时；剪压破坏，发生在剪跨比在

时；斜压破坏，发生在剪跨比m<1时。(P93)

4-2 影响钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素有哪些？

影响有腹筋梁斜截面抗弯能力的主要因素有剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。(P95)

4-3 钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力基本公式的适用范围是什么？公式的上下限物理意义是什么？

适用范围：在进行晚期钢筋布置时，为满足斜截面抗弯强度的要求，弯起钢筋的弯起点位置应设在按正截面抗弯承载力计算该钢筋的强度全部被利用的截面以外，其距离不小于0.5h0.

(1) 截面尺寸需满足

(2) 按构造要求配置箍筋

物理意义: 上限值为截面最小尺寸; 下限值按构造要求配置钢筋. (P99)

4-4 为什么把图4-12称为“腹筋初步设计计算图”？

考虑到梁支座处的支承反力较大以及纵向受拉钢筋的锚固要求，《公路桥规》规定，在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根并且不少于总数1/5的下层受拉主钢筋通过。就是说，这部分纵向受拉钢筋不能在梁间弯起，而其余的纵向受拉钢筋可以在满足规范要求的条件下弯起。根据梁斜截面抗剪要求，所需的第i排弯起钢筋的截面面积，要根据图4-12分配的、应由第i排弯起钢筋承担的计算剪力值来决定。《公路桥规》还规定：取离支点中心线梁高一半处的剪力设计值；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45°角弯起）承担，并且用水平线将剪力设计值包络图分割。

4-5 试解释以下术语.

(a) 剪跨比---剪跨比是一个无量纲常数，用

来表示, 此处M和V分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，h0为截面有效高度。(P92)

(b) 配箍率---(P97)

(c) 剪压破坏---随着荷载的增大，梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝，其中一条发展成临界斜裂缝。临界斜裂缝出现后，梁承受的荷载还能继续增加，而斜裂缝伸展至荷载垫板下，直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力、剪应力及荷载引起的竖向局部压应力的共同作用下被压酥而破坏。这种破坏为剪压破坏。(P93)

(d) 斜截面投影长度---纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度，其大小与有效高度和剪跨比有关。(P107)

(e)充分利用点---所有钢筋的强度被充分利用的点. (P105)

(f) 不需要点---不需要设置钢筋的点. (P105)

(g) 弯矩包络图---沿梁长度各截面上弯矩组合设计值的分布图. (P104)

(h) 抵抗弯矩图---又称材料图，是沿梁长度各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图，即表示各正截面所具有的抗弯承载力。(P104)

4-6 钢筋混凝土梁抗剪承载力复核时，如何选择复核截面？

《公路桥规》规定，在进行钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪承载力复核时，其复核位置应按照下列规定选取：

(1) 距支座中心h/2(梁高一半)处的截面

(2) 受拉区弯起钢筋弯起处的截面以及锚于受拉区的纵向受拉钢筋开始不受力处的截面

(3) 箍筋数量或间距有改变处的截面

(4) 梁的肋板宽度改变处的截面 (P106)

4-7 试述纵向钢筋在支座处锚固有哪些规定？

为了防止钢筋被拔出而破坏，《公路桥规》有以下规定：

(1) 在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根且不少于总数1/5的下层受拉主钢筋通过；

(2) 底层两外侧之间不向上弯曲的受拉主钢筋，伸出支点截面以外的长度应不小于10d（R235钢筋应带半圆钩）；对环氧树脂涂层钢筋应不小于12.5d，d为受拉钢筋直径。(P107)

4-8 钢筋混凝土连续梁斜截面破坏有哪些特点？

在承受集中荷载的连续梁中，斜截面的剪压破坏特点与简支梁有明显不同。在剪跨比适中的连续梁中，当荷载增加到一定程度时，将首先在正，负弯矩较大的区段内出现垂直裂缝。随着荷载的增大，在反弯点两侧将分别出现一条剪弯斜裂缝，并可能成为最终发生剪切破坏的临界斜裂缝。这两条斜裂缝几乎相互平行，分别指向支座 和荷载作用点。