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斜截面剪切破坏形态和过程
日期:2017-2-22 14:30:29 作者:钢结构检测 来源:本站原创
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    试验研究表明,剪跨比( shear span-depthratio)是影响混凝土梁剪切破坏的一个重要参数。剪跨比为剪跨长度与梁的有效高度的比值在更广泛的意义上,剪跨比定义为截面弯矩M与剪力v和有效高度ho之积的比值。

 

    对于无腹筋混凝土梁,当剪跨比m<l时,容易发生斜压破坏,破坏类似于受压短柱,主要是由于主压应力超过混凝土的抗压强度引起的;当剪跨比1m2.5时,一般发生剪压破坏,此时斜裂缝延伸至荷载垫板下,剪压区混凝土被压碎而破坏;当剪跨比m> 2.5时,混凝土梁可能发生斜拉破坏或是弯曲破坏,在斜拉破坏情况下,腹剪斜裂缝一旦出现就很快向两端发展,将梁劈裂为两部分而破坏。

 

    承受轴向压力的混凝土梁(如预应力混凝土梁),其受剪承载力随轴向压力的增加而有所提高。这是因为轴向压力能延迟斜裂缝形成,减少斜裂缝的开展和增加混凝土剪压区的高度,因此,破坏时混凝土剪压区所承担的那部分抗剪能力提高了。随着轴向压力的递增,结构的破坏形态可以经历剪压破坏、斜压破坏、压剪破坏、小偏压破坏等。

 

    试验表明,在试件参数(截面尺寸、材料、配筋和剪跨比等)相近的情况下,无轴力时若发生剪压破坏,则施加一定的轴压力Ⅳ后,受压区高度变大,纵筋拉应力减小,斜裂缝变得平坦。但主压应力的增大,成为控制结构破坏的主要因素,结构过渡为斜压破坏形态,其受剪承载力有所提高。轴压力Ⅳ继续增大时,发生兼有斜压破坏和小偏心破坏特征的过渡类型破坏,称为压剪破坏,其受剪承载力增长趋势停滞。轴压力Ⅳ再增大则发生小偏心受压破坏,受剪承载力随轴压力加大而急剧降低。当轴压力Ⅳ达到结构的轴压强度脫时,结构的破坏形态完全转变,发生轴压破坏。在桥梁实际预应力水平下,预应力对抗剪一般起有利作用。

 

    前面谈到了斜截面破坏的三种类型,通常可以通过限制截面最小尺寸来避免斜压破坏,以规定最小配筋率来避免斜拉破坏,而一般要通过计算配置适量的箍筋以避免剪压破坏,因而剪压破坏的机理需要着重讨论。

 

    钢筋混凝土T形截面筒支梁在对称集中荷载下的剪切破坏过程,梁的剪跨比为2。加载之初结构处于弹性阶段,弯矩一曲率呈线性变化。继续加载,在梁的最大弯矩区域,首先出现弯曲裂缝。在剪应力与弯曲应力相当的区域,弯曲裂缝向上延伸,倾角逐渐减小,与主压应力迹线大体一致,这类裂缝称为弯剪裂缝。荷载再增大,裂缝的高度和宽度继续扩展。最终,加载点附近截面顶部的受压区面积减至很小,混凝土在正应力和剪应力共同作用下发生剪压破坏。

 

文章出自桥梁动静载荷试验www.zjlq.net,转载请注明。


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