同济大学-混凝土基本原理顾祥林课件-第八章--构件扭曲截面性能
43页1、第八章 构件扭曲截面性能与计算,同济大学土木工程学院建筑工程系顾祥林,混凝土结构基本原理,一、工程实例,平衡扭转-静定问题,约束扭转-超静定问题,受扭构件中通常也配置纵筋和箍筋以抵御扭矩,二、纯扭构件的破坏特征 1. 素混凝土纯扭构件,素混凝土纯扭构件,先在某长边中点开裂,形成一螺旋形裂缝,一裂即坏,三边受拉,一边受压,二、纯扭构件的破坏特征 2. 钢筋混凝土纯扭构件,钢筋混凝土纯扭构件,开裂前钢筋中的应力很小,开裂后不立即破坏,裂缝可以不断增加,随着钢筋用量的不同,有不同的破坏形态,二、纯扭构件的破坏特征 2. 钢筋混凝土纯扭构件,破坏形态,少筋破坏: 裂后钢筋应力激增,构件破坏,适筋破坏: 裂后钢筋应力增加,继续开裂,钢筋屈服,混凝土压碎,构件破坏,超筋破坏: 裂后钢筋应力增加,继续开裂,混凝土压碎,构件破坏,钢筋未屈服,部分超筋破坏: 裂后钢筋应力增加,继续开裂,混凝土压碎,构件破坏,纵筋或箍筋未屈服,设计时应避免出现,三、纯扭构件的开裂扭矩 1. 矩形截面纯扭构件,弹性材料,理想弹塑性材料,矩形截面的抗扭塑性抵抗矩 亦可用砂堆比拟导出,三、纯扭构件的开裂扭矩 1. 矩形截面纯扭
2、构件,三、纯扭构件的开裂扭矩 2. T形、 I形截面纯扭构件,简化成三棱柱,对T形I形截面的受扭构件,可分成若干个矩形求Tcri。再求和Tcri 。,划分矩形的原则:使Wt最大。 以T形截面为例,试验表明,挑出部分不应超过翼缘厚度的3倍,三、纯扭构件的开裂扭矩 3. 闭口薄壁纯扭构件,砂堆体积 = 相应实心砂堆体积 将空心部分 看作是实心而得的砂堆体积,得出Wt,四、矩形截面纯扭构件承载力 1. 基本假定,*箱形截面:忽略核心区混凝土的作用,*空间桁架,*混凝土开裂后不承受拉力,*忽略混凝土斜杆的抗剪作用,*忽略纵筋和箍筋的销栓作用,四、矩形截面纯扭构件承载力 2. 承载力计算分析,定义剪力流,剪力流中心线所包围的面积,抗扭承载力,四、矩形截面纯扭构件承载力 2. 承载力计算分析,纵筋的拉力,对隔离体ABCD,相应其它三个面的隔离体,四、矩形截面纯扭构件承载力 2. 承载力计算分析,纵筋的拉力,如果配筋适中,纵筋可以屈服,四、矩形截面纯扭构件承载力 2. 承载力计算分析,箍筋的拉力,对斜裂缝上半部分的隔离体ACD,如果配筋适中,箍筋亦可以屈服,四、矩形截面纯扭构件承载力 2. 承载力计
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