第11章深受弯构件

11-1 第11 章 深受弯构件 钢筋混凝土深受弯构件是指跨度与其截面高度之比较小的梁。按照《公路桥规》的规定，梁的计算跨径l与梁的高度h 之比l/h≤5 的受弯构件称为深受弯构件。深受弯构件又可分为短梁和深梁：l/h≤2 的简支梁和l/h≤2.5 的连续梁定义为深梁；2＜l/h≤5 的简支梁和2.5＜l/h≤5 的连续梁称为短梁。 钢筋混凝土深受弯构件因其跨高比较小，且在受弯作用下梁正截面上的应变分布和开裂后的平均应变分布不符合平截面假定，故钢筋混凝土深受弯构件的破坏形态、计算方法与普通梁（定义为跨高比l/h＞5 的受弯构件）有较大差异。 1 1 .1 深受弯构件的破坏形态 11.1.1 深梁的破坏形态 简支梁主要有以下三种破坏形态。 1） 弯 曲 破 坏 当纵向钢筋配筋率ρ较低时，随着荷载的增加，一般在最大弯矩作用截面附近首先出现垂直于梁底的弯曲裂缝并发展成为临界裂缝，纵向钢筋首先达到屈服强度，最后，梁顶混凝土被压碎，深梁即丧失承载力，被称为正截面弯曲破坏[图11-1a)]。 当纵向钢筋配筋率ρ稍高时，在梁跨中出现垂直裂缝后，随着荷载的增加，梁跨中垂直裂缝的发展缓慢，在弯剪区段内由于斜向主拉 应力超 过 混凝土的抗 拉 强度出现斜裂缝。梁腹 斜裂缝两 侧 混凝土的主压应力，由于主拉 应力的卸 荷作用而 显 著 增大，梁内产 生 明 显 的应力重 分布，形成以纵向受拉 钢筋为拉 杆 ，斜裂缝上部 混凝土为拱 腹 的拉 杆 拱 受力体 系 [图11-1c)]。在此 拱 式 受力体 系 中，受拉 钢筋首先达到屈服而 使 梁破坏，这 种破坏被称为斜截面弯曲破坏[图11-1b)]。 拱 顶拱 腹拉 杆 图11-1 简支深梁的弯曲破坏 a)正截面弯曲破坏 b)斜截面弯曲破坏 c)拉 杆 拱 受力图式 2） 剪 切破 坏 当纵向钢筋配筋率较高时，拱 式 受力体 系 形成后，随着荷载的增加，拱 腹 和拱 顶（梁顶受压区）的混凝土压应力亦 随之增加，在梁腹 出现许 多 大致 平行 于支座 中心 至 加载点 连线的斜裂缝。最后梁腹 混凝土首先被压碎，这 种破坏称为斜压破坏[图11-2a)]。 深梁产 生 斜裂缝之后，随着荷载的增加，主要的一条 斜裂缝会 继 续斜向延 伸 。临近破坏时，在主要斜裂缝的外 侧 ，突 然 出现一条 与它 大致 平行 的通长 劈 裂裂缝，随之深梁破坏。这 种破坏被称为劈 裂破坏[图11-2b)]。 3） 局部承压破 坏 和锚固破 坏 11-2 ...