塑性内力重分布ppt课件.ppt

超静定结构塑性内力重分布的概念 1 应力重分布与内力重分布2 钢筋混凝土受弯构件的塑性铰3 钢筋混凝土超静定结构的内力重分布4 影响内力重分布的因素 1 应力重分布与内力重分布 材料的非弹性 超静定结构 应力重分布 截面高度上应力分布不再是直线 线弹性 静定与超静定都存在 内力重分布 超静定结构各截面内力关系不再遵循线弹性关系 原因 超静定结构弹性阶段各截面内力关系取决于弹性刚度 在开裂阶段刚度下降 计算简图发生变化 1 应力重分布与内力重分布 内力重分布的概念 内力重分布的概念 弹性分析时 随着F的变化 MB M1 常量 塑性分析时随着F的变化 MB M1不断变化 内力在支座和跨中之间不断重新分配 由于内力重分布 超静定钢筋混凝土结构的实际承载能力往往比按弹性方法分析的高 故按考虑内力重分布方法设计 可进一步发挥结构的承载力储备 节约材料 方便施工 同时研究和掌握内力重分布的规律 能更好地确定结构在正常使用阶段的变形和裂缝开展值 以便更合理地评估结构使用阶段的性能 2 钢筋混凝土受弯构件的塑性铰 塑性铰 混凝土开裂后 截面的应力分布发生了变化 称应力发生了重分布 钢筋屈服后 在荷载无明显增加的情况下 截面的变形可以急剧增大 称出现了 塑性铰 正截面受弯塑性铰 钢筋屈服后截面曲率激增 该截面相当于一个能转动的铰 对于这种塑性变形集中发生的区域 成为塑性铰 概念 a 塑性铰能承受一定弯矩 b 只能定向转动 c 有一定长度 塑性铰的特点 3 钢筋混凝土超静定结构的内力重分布 超静定结构的极限荷载及内力重分布 研究一两跨连续梁从开始加载直到破坏的全过程 MB 0 188F1lM1 0 156F1l 荷载较小时 两个集中力引起的弯矩分布与弹性计算结果一致 开裂前 弹性阶段 当集中力增加至F时中间支座及荷载作用点的弯矩分别是 MB 0 188FlM1 0 156Fl 按照受弯构件计算 连续梁跨中及支座的极限弯矩Mu 承载力 为0 188Fl 极限弯矩 此时中间支座的弯矩已达到极限弯矩Mu 0 188Fl 按照弹性理论集中荷载F就是此梁所能承受的最大荷载 MB 0 188FlM1 0 156Fl 实际上 F作用下连续梁没有丧失承载力 仅仅在支座形成了塑性铰 跨中截面还有0 188Fl 0 156Fl 0 032Fl的强度储备 当加荷增量F2 0 128F时 连续梁跨中截面弯矩为 于是 跨中也形成塑性铰 整个机构变成可变体系而告破坏 梁从一次超静定连续梁转变成两根简支梁 MuB 0 188FlMu1 0 188Fl 内力重分布的概念 弹性分析时 随着F的变化 MB M1 常量 塑性分析时随着F的变化 MB M1不断变化 内力在支座和跨中之间不断重新分配 钢筋混凝土超静定结构的内力重分布为两个过程 第一过程发生在受拉混凝土裂缝出现 到第一个塑性铰形成以前 主要是由于结构各部分抗弯刚度比值的改变而引起的内力重分布 第二过程发生于第一个塑性铰形成以后直到结构破坏 由于结构计算简图的改