第5章 受扭構件承載力計算.ppt

1、，第五章扭構件承載力計算，5.1概述，彎梁橋和斜梁(板)橋是高道路和城市道路常用的橋梁。梁的截面僅在恒定載荷下生成彎矩、剪切力之外的轉矩t(圖)，即使彎曲梁、斜梁(板)和活載荷不在考慮范圍內。5.1概述說明，由于扭矩的作用，構件的截面會產生剪切應力和相應的主拉伸應力。為了提高混凝土構件的抗扭性，必須配置適當的鋼筋(縱向和箍筋)。在實際專案中，一般扭轉元件不常見，彎矩、扭矩和剪切力共同作用的元件更多。由于彎曲、扭轉、剪切的相互作用，力狀態(tài)很復雜。首先研究純扭轉元件的力，因此本章的介紹從純扭轉元件開始。5.1.1純扭轉構件的裂紋彎矩，5.1.1純扭轉構件的裂紋彎矩，5.1.1純扭轉構件的裂紋彎矩，

2、混凝土材料為彈塑性材料，0.7的還原系數，5.1.2純扭轉構件的破壞特性，1)扭轉鋼筋(箍筋和縱向鋼筋)，1)通常為箍筋和縱向鋼筋(2)箍筋：直接抵抗主拉應力，限制裂紋發(fā)展(3)縱向鋼筋：平衡元件中的縱向分力，在斜裂紋中，豎條產生銷螺栓作用，抑制斜裂紋發(fā)展。5.1.2純扭構件的破壞特性，2)純扭構件的破壞特性(1)加強筋梁破壞(脆性)(2)加強筋梁破壞(塑料)(3)加強筋梁破壞(脆性)(4)部分超加強筋梁破壞(特定脆性表達)相反，在很少鐙筋的情況下，多箍筋不能正常工作。5.1.2普通扭轉構件的破壞特性，鋼筋強度比：最大垂直鋼筋數、強度和箍筋數，最大強度比。要使縱向和箍筋同時屈服，加固強度比例必

3、須限制在一定范圍內。5.1.3純扭構件的承載力計算理論，1)變角度空間桁架模型(了解公式推過程)基本假設：(1)混凝土僅受壓力，有螺旋裂紋；(2)縱向和箍筋只能承受拉力。(3)忽略核心混凝土和鋼筋銷閂鎖。5.1.3純扭轉構件的承載力計算理論，2)斜彎曲破壞理論(了解公式推過程)基本假設：在破壞時縱向鋼筋和箍筋均屈服；壓縮區(qū)高度近似2倍保護層厚度；混凝土抗扭，只考慮鋼筋；垂直鋼筋沿構件核心層鏡像并均勻放置，箍筋沿軸線均勻放置。5.1.3純扭構件的承載力計算理論，公路橋梁規(guī)定扭構件的承載力計算基于變角度空間桁架模型。混凝土抗扭力使用裂紋扭矩，考慮減少0.5，鋼筋考慮減少0.6。，5.1.3純扭轉構

4、件的承載力計算理論，適用條件：1)扭轉鋼筋上限(最小扭轉剖面大小)1)扭轉鋼筋下限(最小扭轉鋼筋鋼筋鋼筋加固率)(1)扭轉箍筋最小鋼筋率(2)垂直扭轉鋼筋最小鋼筋比例，5.2彎曲，剪切(1)構件內部因素：1)剖面大小、剖面形式(t梁、箱梁)、混凝土強度2)扭轉鋼筋鋼筋鋼筋比例和鋼筋強度3)箍筋與縱向鋼筋的關系，5.2受彎、剪、扭作用的矩形剖面承載力計算，(2)外部荷載l) I型(彎曲)壓縮區(qū)域在構件的頂面彎矩中起主導作用，裂縫首先出現在梁底面的彎曲拉伸區(qū)域中，然后發(fā)展到兩側，一旦破壞，底部鋼筋就會屈服。5.2.1彎曲、剪切、扭轉破壞形式，2)類型(扭轉剪切)壓縮區(qū)域構件一側的扭矩和剪切力控制時

5、，梁一側的剪切力與扭轉距離產生的拉伸應力一致(裂紋首先出現在一側；破壞時鋼筋屈服也首先發(fā)生在這一側，另一側剪切力與扭矩引起的拉伸應力作用相反。5.2.1彎曲、剪切、扭轉破壞形式，3)類型(扭轉)壓縮區(qū)域明顯小于構件底部鋼筋，則頂部垂直筋在底部垂直筋之前屈服時，傾斜破壞面由頂部和兩側螺旋裂紋引起。5.2.2彎扭構件加固計算方法，設計計算一般原則：在彎扭共同作用構件的加固計算中，彎矩、剪力和扭矩分別采用“單獨”加固計算方法，然后采用復蓋各種相應加強物的設計方法。5.2.2彎曲和扭轉構件加固計算方法，剪切和扭轉功能比單獨剪切和扭轉時相應的載荷能力小。根據設計安全和合理的考慮，進行適當的減少。扭轉計算

6、中的扭轉還原系數剪切設計中的還原系數、5.2.2彎曲剪切構件鋼筋計算方法、扭轉構件中的剪切計算公式扭轉構件中的扭轉計算公式、5.2.2彎曲剪切構件鋼筋計算方法、適用條件：1)最大剪切和扭轉鋼筋(最小剖面大小)2)最小剪切和扭轉鋼筋(最小鋼筋比例箍筋最小加固率2。垂直加固最小鋼筋比率，5.2.2彎曲和扭轉構件加固計算方法，3)彎曲和扭轉構件僅按配置構成，不需要計算條件。5.2.3彎曲和扭轉構件加固計算階段，1)計算階段：(l)檢查剖面大小；是否滿足最小截面尺寸，是否可以根據配置配置扭轉鋼筋。5.2.3彎扭構件加固計算階段，1)計算階段：(2)彎垂直鋼筋應根據彎構件正截面彎曲承載能力計算所需鋼筋截面面積，并放置在拉區(qū)邊緣。(3)剪切和箍筋構件縱向鋼筋計算：1。扭轉軸承容量減小系數計算，5.2.3彎曲和扭轉構件加固計算階段，2。剪切箍筋加固率計算：可拋光、未知：5.2.3彎曲和扭轉構件加固計算階段，3 .扭轉箍筋加固率計算，精加工公式計算：5.2.3彎曲和扭轉構件加固計算階段，4 .總箍筋配置計算選定的箍筋間距，例如5.2.3彎曲和扭轉構件加固計