连续梁板按塑性法内力计算.ppt

1.1.钢筋混凝土连续梁、板内力计算钢筋混凝土连续梁、板内力计算塑性理论计算法塑性理论计算法1 1）塑性内力重分布计算方法的基本概念）塑性内力重分布计算方法的基本概念 ①①按弹性理论计算法的缺陷：按弹性理论计算法的缺陷：a a 钢筋砼是两种材料组成的非匀质弹性体，在构件的钢筋砼是两种材料组成的非匀质弹性体，在构件的截面设计中己充分考虑了其塑性性能，按破坏阶段的构件截面设计中己充分考虑了其塑性性能，按破坏阶段的构件截面计算方法与按弹性理论计算的结构内力是互不协调的，截面计算方法与按弹性理论计算的结构内力是互不协调的，材料强度未能得到充分发挥材料强度未能得到充分发挥 §连续梁、板塑性法内力计算连续梁、板塑性法内力计算2021/7/11b b 弹性理论计算法是按活荷载的最不利位置时的内弹性理论计算法是按活荷载的最不利位置时的内力包络图来配筋的，但各跨中和各支座截面的最大内力实力包络图来配筋的，但各跨中和各支座截面的最大内力实际上并不能同时出现际上并不能同时出现c c 由于超静定结构具有多余约束，某一支座进入破由于超静定结构具有多余约束，某一支座进入破坏阶段时，只是少一个多余联系，整个结构并未破坏。

坏阶段时，只是少一个多余联系，整个结构并未破坏d d 按按弹性理性理论计算法算法计算算时，支座弯矩，支座弯矩总是是远大于跨大于跨中弯矩，支座配筋中弯矩，支座配筋拥挤，，构造复构造复杂，施工不便施工不便 2021/7/12②②塑性铰与塑性内力重分布的概念塑性铰与塑性内力重分布的概念 2021/7/13 塑性铰与普通铰的区别：塑性铰能承受一定的弯矩，塑性铰与普通铰的区别：塑性铰能承受一定的弯矩，并能沿弯矩作用方向作一定限度的转动普通的理想铰并能沿弯矩作用方向作一定限度的转动普通的理想铰不能承受弯矩，但能自由转动不能承受弯矩，但能自由转动 简支梁跨中出现塑性铰后，即成为几何可变体系，简支梁跨中出现塑性铰后，即成为几何可变体系，将失去承载能力而对于多跨连续的钢筋砼梁是超静定将失去承载能力而对于多跨连续的钢筋砼梁是超静定结构，支座截面出现塑性铰后，只是减少一个多余联系，结构，支座截面出现塑性铰后，只是减少一个多余联系，还未使结构变为几何可变体系，还能继续承担后续荷载还未使结构变为几何可变体系，还能继续承担后续荷载2021/7/14 但这时梁的工作简图己有所改变，内力不再按原来的但这时梁的工作简图己有所改变，内力不再按原来的规律分布，规律分布，支座弯矩支座弯矩向向跨中跨中进行了进行了转移转移，即出现了塑性内，即出现了塑性内力重分布。

力重分布2021/7/15值值得得指指出出的的是是，，如如按按弯弯矩矩包包络络图图配配筋筋，，支支座座的的最最大大负负弯弯矩矩与与跨跨中中的的最最大大正正弯弯距距并并不不是是在在同同一一组组荷荷载载作作用用下下产产生生的的，，所所以以当当下下调调支支座座负负弯弯矩矩时时，，在在这这一一组组荷荷载载作作用用下下增增大大后后的的跨跨中中正正弯弯矩矩，，实实际际上上并并不不大大于于包包络络图图上上外外包包线的正弯矩，因此跨中截面并不会因此而增加配筋线的正弯矩，因此跨中截面并不会因此而增加配筋由由此此可可见见，，采采用用塑塑性性内内力力重重分分布布方方法法设设计计，，可可调调整整连连续续梁梁的的支支座座弯弯矩矩和和跨跨中中变变矩矩，，在在不不增增加加跨跨中中截截面面配配筋筋的的情情况况下下，，减减少少了了支支座座截截面面的的配配筋筋，，既既方方便便了了施施工工，，又又节省了材料，也节省了材料，也更符合构件的实际工作情况更符合构件的实际工作情况 2021/7/162 2）塑性内力重分布的基本规律）塑性内力重分布的基本规律根根据据上上节节课课所所讲讲内内容容可可得得出出钢钢筋筋砼砼连连续续梁梁塑塑性性内内力力重分布的基本规律如下：重分布的基本规律如下：①①钢钢筋筋砼砼连连续续梁梁达达到到承承载载力力极极限限状状态态的的标标志志，，不不是是某某个个截截面面达达到到极极限限弯弯距距，，而而是是必必须须出出现现足足够够的的塑塑性性铰铰，，使整个结构形成使整个结构形成可变体系可变体系。

②②塑塑性性铰铰出出现现以以前前，，连连续续梁梁的的弯弯矩矩服服从从弹弹性性的的内内力力分分布布规规律律，，塑塑性性铰铰出出现现以以后后，，结结构构计计计计算算算算简简简简图图图图发发生生改改变变，，随随着着荷荷载载的的增增加加，，结结构构内内力力将将重重新新分分布布，，这这种种现现象象称称为为塑性内力重分布塑性内力重分布2021/7/17③③按按弹弹性性理理论论计计算算，，连连续续梁梁的的内内力力与与外外力力符符合合平平衡衡条条件件，，同同时时也也满满足足变变形形协协调调关关系系按按塑塑性性内内力力重重分分布布方方法法计计算算，，内内力力与与外外力力符符合合平平衡衡条条件件，，但但转转角角相相等等的的变变形形协调关系在协调关系在塑性铰截面塑性铰截面处己不再适用处己不再适用④④通过控制支座截面和跨中截面的通过控制支座截面和跨中截面的配筋比配筋比，可以控，可以控制连续梁中塑性铰出现的早晚和位置，即控制调幅的大制连续梁中塑性铰出现的早晚和位置，即控制调幅的大小和方向小和方向 2021/7/183）按塑性内力重分布方法设计的基本原则）按塑性内力重分布方法设计的基本原则 a、确保结构安全可靠、确保结构安全可靠 由于连续梁出现塑性铰由于连续梁出现塑性铰后后，是按，是按简支梁简支梁工作的，因工作的，因此每跨调整后的两端支座弯矩的平均值加上跨中弯矩的此每跨调整后的两端支座弯矩的平均值加上跨中弯矩的绝对值之和应不小于相应的简支梁跨中弯矩，即：绝对值之和应不小于相应的简支梁跨中弯矩，即： M0 ≤（（MB+MC））/2+M1 MB、、MC、、M1——分别为支座、和跨中截面的弯矩；分别为支座、和跨中截面的弯矩； M0 ——在全部荷载作用下简支梁的跨中弯矩。

在全部荷载作用下简支梁的跨中弯矩2021/7/19 此外，调整后的所有支座和跨中的弯矩的绝对值，此外，调整后的所有支座和跨中的弯矩的绝对值，对承受对承受均布荷载均布荷载的梁均应满足下式要求：的梁均应满足下式要求： M≥（（g+q））l2/ 24 此外此外，必须满足刚度和裂缝宽度的要求，必须满足刚度和裂缝宽度的要求 弯矩调幅不宜过大，以避免构件产生弯矩调幅不宜过大，以避免构件产生过宽的裂缝过宽的裂缝，，降低梁的刚度降低梁的刚度并影响正常使用并影响正常使用根据实践证明，连续根据实践证明，连续板、梁支座弯矩的调整幅度一般不应超过板、梁支座弯矩的调整幅度一般不应超过30%，对于，对于q/g≤1/3的连续板、梁中，弯矩调幅不得超过的连续板、梁中，弯矩调幅不得超过15% 2021/7/110 此外此外，应保证塑性铰有足够的转动能力：，应保证塑性铰有足够的转动能力： 为保证在为保证在调幅截面调幅截面能够形成塑性铰，且具有足够的能够形成塑性铰，且具有足够的转动能力，应限制转动能力，应限制支座截面（即调幅截面）受压区高支座截面（即调幅截面）受压区高度度，规范规定，塑性铰截面中砼受压区高度应满足下，规范规定，塑性铰截面中砼受压区高度应满足下式要求：式要求： x≤0.35h0 此外，此外，应采用塑性性能较好的钢筋应采用塑性性能较好的钢筋 为了充分发挥材料的塑性性能，满足塑性内力重为了充分发挥材料的塑性性能，满足塑性内力重分布的需要，规范规定应采用塑性性能较好的钢筋分布的需要，规范规定应采用塑性性能较好的钢筋HPB235级，级，HRB335级和级和HRB400级。

级2021/7/111 4）等跨连续板、梁的内力值）等跨连续板、梁的内力值 对于对于均布荷载均布荷载作用下，等跨连续板、次梁作用下，等跨连续板、次梁考虑考虑塑性塑性内力重分布的弯矩和剪力值，可按下列公式计算：内力重分布的弯矩和剪力值，可按下列公式计算： 控制截面控制截面的弯矩的弯矩 ：： M =α(g + q)l2 式中式中 α— 弯矩系数，板和次梁按表弯矩系数，板和次梁按表7.1.3数据采用数据采用2021/7/1122021/7/1132021/7/1145））塑性内力重分布计算方法的塑性内力重分布计算方法的适用范围适用范围对对下下列列结结构构不不能能采采用用塑塑性性内内力力重重分分布布方方法法，，而而应应按按弹弹性理论方法计算内力：性理论方法计算内力：1 .使使用用阶阶段段不不允允许许出出现现裂裂缝缝，，或或对对裂裂缝缝开开展展有有较较高高要要求的结构求的结构2 .重要部位的结构和可靠度要求较高的结构重要部位的结构和可靠度要求较高的结构3 .直接直接承受承受动力荷载动力荷载和和疲劳荷载疲劳荷载作用的结构。

作用的结构4 .处于处于侵蚀性环境侵蚀性环境中的结构中的结构 2021/7/115 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！。