混凝土原理(天津大学复习).doc

混凝土的组成结构微观结构（水泥石结构），包括水泥凝胶、晶体骨架、未水化完的水泥颗粒和凝胶孔。亚微观结构（混凝土中的水泥砂浆结构）。宏观结构（砂浆和粗骨料两组分体系）。骨料的分布及骨料与基相之间在界面的结合强度是影响混凝土强度的重要因素；在荷载的作用下，微裂缝的扩展对混凝土的力学性能有着极为重要的影响。混凝土的强度混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度（混凝土力学性能中最主要和最基本的指标）。影响强度的因素：水泥强度等级，水灰比，骨料性质，级配；成型方法，硬化环境，养护龄期；试件大小、形状；试验方法、加载速率。强度指标1.立方体抗压强度fcu,k定义：边长为150mm的立方体标准试件，在标准养护条件（温度为203，湿度90%）下养护28d，按照标准试验方法（加载速度0.31.0MPa/s，两端不涂润滑剂）测得的抗压强度（MPa）。强度等级 具有95%保证率的抗压强度，符号C。根据强度范围，从C15C80共划分为14个强度等级，级差为5MPa。影响强度等级的因素:试验方法（接触面摩擦）；加载速度速度越快，强度越高；龄期随龄期逐渐增长2. 轴心抗压强度标准值fck定义：按标准方法制作的150l50 300mm的棱柱体试件，在温度为203和相对湿度为90以上的条件下养护28d，用标准试验方法测得的具有95保证率的抗压强度（MPa）。A.对于同一混凝土，棱柱体抗压强度恒小于立方体抗压强度。B.混凝土的棱柱体抗压强度随立方体强度单调增长。3.轴心抗拉强度混凝土轴心抗拉强度很小，用于衡量冲切、抗剪强度等；在荷载较小时，混凝土即开裂，所以混凝土结构一般带裂缝工作，混凝土轴心抗拉强度不起决定作用。测定方法：轴心受拉的直接试验方法，圆柱体或立方体的劈裂试验间接测试标准试件：边长为150mm的立方体 或A150x300mm的圆柱体C.对于同一混凝土，轴心抗拉强度仅为轴心抗压强度的1/171/8。D.随立方体强度单调增长，混凝土强度等级越高，增长越慢。混凝土的变形混凝土的受力变形：一次短期加载；荷载长期作用；多次重复荷载。混凝土的非受力变形： 温差变形；湿差变形；收缩变形。单轴(单调)受压应力-应变关系测定方式：常采用棱柱体试件在普通试验机上采用等应力速度加载，达到轴心抗压强度fc时，试验机中集聚的弹性应变能大于试件所能吸收的应变能，会导致试件产生突然脆性破坏，只能测得应力-应变曲线的上升段。用等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可测得应力-应变曲线的下降段。图线及解释见P11达到B点，内部一些微裂缝相互连通，裂缝发展已不稳定，横向变形突然增大，体积应变开始由压缩转为增加。在此应力的长期作用下，裂缝持续发展最终导致破坏。取B点的应力作为砼的长期抗压强度。普通砼sB0.8fc，高强砼B可达0.95fc以上。B点以后，内部微裂缝连通形成破坏面，应变增长速度明显加快，裂缝快速发展直至C点，此处的峰值应力max即作为fc，相应的应变值称为峰值应变0，约为0.00150.0025，通常取0.002。强度等级越高，线弹性段越长，峰值应变也有所增大。但高强混凝土中，砂浆与骨料的粘结很强，密实性好，微裂缝很少，最后的破坏往往是骨料破坏，破坏时脆性越显著，下降段越陡。材料变形性能的主要指标弹性模量(或称变形模量) 随应力或应变而连续地变化。变形（弹性）模量Ec取值 : 砼不是弹性材料，不能由应变与弹性模量之积求应力。砼应力很低时，弹性模量与变形模量才近似相等。一般取相当于结构使用阶段的工作应力=(0.40. 5)fc时的割线模量值。双向应力状态1）当双向受压时(第象限)，混凝土一向的强度随另一向压应力的增加而增加。双向受压混凝土的强度要比单向受压的强最度多可提高约27%。最大强度：两个压应力之比为0.30.6时，约为(1.251.60)fc2）当双向受拉时(第象限)，混凝土一向的抗拉强度与另一向拉应力大小基本无关，即抗拉强度和单向应力时的抗拉强度基本相等。3）当一向受拉，一向受压时(第、象限)，混凝土一向的强度随另一向应力的增加而几乎呈线性降低。4)单轴正应力和剪应力。 图2-14 P15区拉剪状态：随的加大，抗拉强度下降；随着增大，抗剪强度下降；区压剪状态：随增大抗剪强度增加，压应力在剪切面产生的约束，阻碍剪切变形的发展，使抗剪强度提高；区压剪状态：随进一步加大，抗剪能力反而开始下降。结论：由于剪应力的存在，混凝土的极限抗压（拉）强度低于单向抗压（拉）强度，所以当结构中出现剪应力时，其抗压（拉）强度均会有所降低。三向应力状态混凝土在三向受压的情况下，由于受到侧向压力的约束作用，延迟和限制了沿轴线方向的内部微裂缝的发生和发展，因而混凝土受压后的极限抗压强度和极限压应变均有显著的提高和发展。三轴受压时，混凝土的强度及变形能力均有较大的提高。实际工程中，常利用此特性来提高混凝土构件的抗压强度和变形能力。如：（1）螺旋箍筋（2）加密箍筋（3）钢管混凝土混凝土的徐变定义：混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间而不断增长的现象称为徐变。徐变曲线：v在应力（0.5fc）作用瞬间，首先产生瞬时弹性应变ce=si/Ec(t0)，t0加荷时的龄期。随荷载作用时间的延续，变形不断增长，即cr。前4个月徐变增长较快，6个月可达最终徐变的7080%如在时间t 卸载，则会产生瞬时弹性恢复应变ce。由于混凝土弹性模量随时间增大，故弹性恢复应变ce小于加载时的瞬时弹性应变ce经过一段时间后，还有一部分应变ce 可以恢复，称为弹性后效或徐变恢复，但仍有不可恢复的残留永久应变cr徐变的性质线性徐变：初应力0.5fc ，徐变与初应力呈正比非线性徐变: 0.5fc,徐变与初应力不再呈正比（徐变快于应力增长）当 0.8fc ，徐变发展最终导致破坏。0.8fc作为混凝土的长期抗压强度。影响混凝土徐变的因素内在因素：混凝土级配、水灰比、水泥用量、构件形状、尺寸骨料的刚度（弹性模量）越大，徐变就越小；水灰比越大，徐变就越大；水泥用量越大，徐变就越大。尺寸越大，徐变就越小；配筋越多，徐变就越小。环境影响初始加载龄期、养护条件、应力因素受荷前养护的温湿度越高，水泥水化作用越充分，徐变就越小。采用蒸汽养护可使徐变减少2035%。 受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大。 初应力越大，徐变就越大。徐变对砼结构的影响由于混凝土的徐变，会使构件的变形增加；在钢筋混凝土截面中引起应力重分布；在预应力混凝土结构中会造成预应力的损失一般情况下，最终收缩应变值约为(25)10-4 混凝土开裂应变为(0.52.7)10-4混凝土的收缩定义：混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩。收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。自由收缩一般不会引起拉应力，故不会开裂；约束收缩产生收缩应力甚至使混凝土开裂，使预应力混凝土构件产生预应力损失影响收缩的因素：P19（水泥标号越高、水灰比越大、体积比表面积比值越小，收缩越大）混凝土的疲劳变形疲劳破坏的特征：裂缝小而变形大疲劳强度试验标准试件：150150300或150150450mm的棱柱体 循环荷载次数：200万次钢材指标屈服强度：是钢筋强度的设计依据，因为钢筋屈服后将发生很大的塑性变形，且卸载时这部分变形不可恢复，这会使钢筋混凝土构件产生很大的变形和不可闭合的裂缝。屈服上限与加载速度有关，不太稳定，一般取屈服下限作为屈服强度。有明显屈服台阶：取屈服强度fy 作为强度设计依据。无明显屈服台阶：取条件屈服强度0.2作为强度设计依据。即相应于残余应变= 0.2%时的应力0.2作为名义屈服点。常取0.2=0.85ft。延伸率：钢筋拉断后的伸长值与原长的比率，是反映钢筋塑性性能的指标。延伸率大的钢筋，在拉断前有足够预兆，延性较好屈强比：钢筋的强度储备，fy/ft=0.60.7。混凝土结构对钢筋性能的要求1强度 要求钢筋有足够的强度和适宜的强屈比(极限强度与屈服强度的比值)。例如，对抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋的实际强屈比不应小于1.25。2塑性 要求钢筋应有足够的变形能力。3可焊性 要求钢筋焊接后不产生裂缝和过大的变形，焊接接头性能良好。4与混凝土的粘结力 要求钢筋与混凝土之间有足够的粘结力，以保证两者共同工作。混凝土与钢筋的粘结意义：粘结是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础产生粘结的主要原因： 混凝土收缩将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；混凝土颗料的化学作用在接触面上产生的胶合力；钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的局部粘结应力。粘结应力：钢筋与混凝土接触面上产生的沿钢筋纵向的剪应力。粘结强度：粘结失效时的最大（平均）粘结应力。1光圆钢筋与混凝土粘结作用1）钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力（胶结力）。一般很小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用，当接触面发生相对滑移时，该力即消失。2）混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩阻力。混凝土凝固时收缩对钢筋产生的垂直于摩擦面的压应力，压应力越大，摩阻力就越大。3）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力（咬合力）。与表面粗糙度有关。接触面越粗糙，咬合力越大2变形钢筋和混凝土的机械咬合作用 主要由于变形钢筋肋间嵌入混凝土而产生。粘结破坏机理1光圆钢筋的粘结破坏 粘结作用在钢筋与混凝土间出现相对滑移前主要取决于化学胶着力，发生滑移后则由摩擦力和机械咬合力提供。2变形钢筋的粘结破坏粘结强度仍由胶着力、摩擦力和机械咬合力组成。但主要为机械咬合力。钢筋开始滑移后，粘结力主要由钢筋凸肋对混凝土的斜向挤压力和界面上的摩擦力组成。若钢筋外围混凝土很薄且没有环向箍筋约束，形成纵向劈裂裂缝，沿钢筋纵向产生劈裂破坏。v若有环向箍筋约束混凝土的变形，纵向劈裂裂缝的发展受到限制，最后钢筋沿肋外径的圆柱面出现整体滑移，发生刮犁式破坏（剪切破坏）。影响粘结强度的因素混凝土强度 光面钢筋和变形钢筋的粘结强度均随混凝土强度的提高而增加，但并不与立方体强度fcu成正比，而与抗拉强度ft 大致成正比。保护层厚度和钢筋净间距对于变形钢筋，粘结强度主要取决于劈裂破坏。因此，相对保护层厚度c/d 越大，混凝土抵抗劈裂破坏的能力也越大，粘结强度越高。c/d很大时，若锚固长度不够，则产生剪切“刮犁式”破坏。钢筋净距s与钢筋直径d 的比值s/d 越大，粘结强度也越高。横向配筋：限制了径向裂缝的发展，使粘结强度得到提高。由于劈裂裂缝是顺钢筋方向产生的，其对钢筋锈蚀的影响比受弯垂直裂缝更大，将严重降低构件的耐久性。应保证不使径向裂缝到达构件表面形成劈裂裂缝。所以，保护层应具有一定的厚度，钢筋净距也应保证。配横向钢筋可阻止径向裂缝的发展。对直径较大钢筋的锚固区和搭接长度范围，应增加横向钢筋。v当一排并列钢筋的数量较多时，也应考虑增加横向钢筋来控制劈裂裂缝的发生。保证粘结的构造措施1. 对不同等级的混凝土和钢筋，要保证最小搭接长度和锚固长度；2. 必须满足钢筋最？间距和混凝土保护层最小厚度的要求；3. 在钢筋的搭接接头内应加密箍筋； 4. 光圆钢筋端部应设置弯钩；5. 大深度混凝土构件分层浇筑或二次浇捣； 6. 一般除重锈钢筋外，可不必除锈基本锚固长度（basic anchorage length）钢筋的基本锚固长度取决于钢筋的强度及混凝土抗拉强度，并与钢筋的外形有关。规范规定纵向受拉钢筋的锚固长度lab作为钢筋的基本锚固长度。P28 式2-23纵向受拉普通钢筋的锚固长度la=alab200，锚固长度修正系数a依靠钢筋自身的性能无法满足锚固要求，采用机械锚固措施。钢筋的搭接 原则：接头应设置在受力较小处，同一根钢筋上应尽量少设接头，机械连接接头能产生较牢固的连接力，应优先采用机械连接。规范规定受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度计算公式：Ll=l la混凝土结构基本计算原则结构上的作用 施加在结构上的集中或分布荷载（直接作用），以及引起结构外加变形或约束变形的原因（间接作用） 。直接接作用的大小与结构本身的性能无关，间接作用的大小与结构本身的性能有关，如基础沉降引起结构外加变形；材料收缩和徐变或温度变化引起结构约束变形；由于地震造成地面运动，致使结构产生惯性力等；焊接变形。荷载的分类按作用时间的长短和性质，荷载分为三类：永久荷载 在结构设计使用年限内，其值不随时间而变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。可变荷载 在结构设计基准期内其值随时间而变化，其变化与平均值不可忽略的荷载。偶然荷载 在结构设计基准期内不一定出现，但一旦出现其值很大且作用时间很短的荷载。荷载代表值 结构设计时，对于不同的荷载和不同的设计情况，应赋予荷载不同的量值，该量值即荷载代表值。类型标准值、组合值、频遇值、准永久值荷载标准值 结构在设计基准期内具有一定概率的最大荷载值，是荷载的基本代表值。由大量的实测数据经统计分析得出的、设计基准期内最大荷载统计分布的特征值，如均值、众值、中值或某个分位值。根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性分为一级、二级、三级； 建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同，对其中部分结构构件的安全等级可进行调整，但不得低于三级。结构的设计使用年限 指设计规定的结构或结构构件不需要进行大修即可按达到其预定功能的使用时期。一般建筑结构的设计使用年限为50年。建筑结构的功能安全性 结构在预定的使用期间内（一般为50年），应能承受在正常施工、正常使用情况下可能出现的各种荷载、外加变形作用。适用性 结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。如不发生影响正常使用的过大的变形、振动，过大的裂缝宽度。耐久性 结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。抗倒塌性（鲁棒性）在偶然事件（如地震、爆炸）发生时和发生后，结构应能保持整体稳定性，不应发生倒塌或连续破坏而造成生命财产的严重损失。可维护修复性结构的可靠性 安全性、适用性和耐久性的总称。结构在规定的使用期限内（50年），在规定的条件下(正常设计、正常施工、正常使用和维护)，完成预定结构功能的能力。承载力能力极限状态超过该极限状态，结构就不能满足预定的安全性功能要求1 结构或构件达到最大承载力（包括疲劳）2 结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡，如倾覆、滑移 3 结构塑性变形过大而不适于继续使用4 结构形成几何可变体系，如超静定结构中出现足够多塑性铰 5 结构或构件丧失稳定如细长受压构件的压曲失稳正常使用极限状态超过该极限状态，结构就不能满足预定的适用性和耐久性的功能要求。1 过大的变形、侧移，影响非结构构件、不安全感、不能正常使用（吊车）2 过大的裂缝，如钢筋锈蚀、不安全感、漏水等3 过大的振动（不舒适）4 其他正常使用要求极限状态方程Z=g(R,S)=R-S = 01）当Z0时，处于可靠状态2）当Z0时，处于失效状态3）当Z= 0时，即R=S，结构处于临界的极限状态S：荷载效应 结构上的各种作用(如荷载、不均匀沉降、温度变形、地震等)产生的效应总和。R：结构抗力 结构抵抗作用效应的能力。影响结构构件抗力R的主要因素1.结构构件材料性能（结构构件的各种物理力学性能 强度、弹性模量、泊松比等）2.截面几何参数（宽度、有效高度、面积、面积矩、抵抗矩、惯性矩等）3.计算模式的精确性R=f (f,a,p,.)结构可靠度 结构在规定时间内，在规定条件下完成预定功能的概率，结构可靠性的概率度量。结构可靠度是以正常设计、正常施工、正常使用为条件的，不考虑人为过失的影响。人为过失应通过其他措施予以避免。失效概率（结构不能完成预定功能的概率）Pf=P(Z0)越小，表示结构可靠性越高。可靠指标 的确定及其与Pf的对应关系 P35实用设计表达式 把荷载、材料、截面尺寸、计算方法视为随机变量，应用数理统计的方法进行分析；采用以荷载与荷载分项系数相联系的荷载设计值；采用以材料强度标准值与材料分项系数相联系的材料强度设计值；考虑了结构设计的传统方式；避免了直接进行概率方面的计算确定原则 与目标可靠指标等价；按照目标可靠指标，并考虑工程经验优选后确定，隐含在设计表达式中利用分离函数得到。承载能力极限状态表达式 0S R，S =SSk，R=Rk/R 。正常使用极限状态表达式 分项系数各分项系数均为1.0。 基本表达式 SdC目的：验算构件的变形和抗裂度或裂缝宽度。具体形式见P38P40材料与一般构造混凝土保护层: 最外层钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离，c作用: 防止纵向钢筋锈蚀；在火灾等情况下，使钢筋的温度上升缓慢；使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结；梁的钢筋规格 纵筋：HRB335、HRB400、HRB500箍筋：HPB300、HRB335、HRB400 梁的钢筋布置 梁钢筋的砼保护层厚度不小于20mm，梁底部钢筋的净距不小于25mm及d，梁上部钢筋的净距不小于30mm及1.5d-保证砼浇注的密实性梁底部纵向受力钢筋一般不少于2根，钢筋数量较多时，可多排配置或采用并筋配置方式截面的有效高度 h0=h-a单排筋：a=as=c+dv+d/24045mm 双排筋：a=c+dv+d+25/26570mm梁上部无受压钢筋时，需配置2根架立筋，以便与箍筋和梁底部纵筋形成钢筋骨架，直径一般不小于10mm；腹板高度hw450mm时，要求在梁两侧沿高度设置纵向构造钢筋200 ，以减小梁腹部的裂缝宽度，配筋率0.1%bhw ；板的构造要求 混凝土保护层厚度一般不小于15mm和d受力钢筋直径通常为612mm，HPB300(A)，板厚较大时，1418mm，HRB335(B)、HRB400(B)受力钢筋间距：70200mm分布钢筋布置 垂直于受力钢筋的方向分布钢筋作用：将荷载均匀地传递给受力钢筋，便于在施工中固定受力钢筋的位置，可抵抗温度和收缩等产生的应力，承担计算中未考虑的弯矩。分布钢筋构造A6、A80.15%bh； As/3适筋梁试验第阶段混凝土开裂前的未裂阶段； 1. 混凝土没有开裂；2.受压区混凝土的应力图形是直线，受拉区混凝土的应力图形在第阶段前期是直线，后期是曲线。3.弯矩与截面曲率基本是直线关系第阶段混凝土开裂至受拉钢筋屈服前； 1.裂缝截面处，大部分受拉混凝土退出工作，拉力主要有钢筋承担，但钢筋未屈服；2.受压区混凝土已有塑性变形，但不充分，压应力图形为只有上升段的曲线；3.弯矩与截面曲率是曲线关系，曲率与挠度增长加快；第阶段钢筋屈服至截面破坏； 1. 纵向受拉钢筋屈服，拉力为恒值，裂缝截面处，大部分受拉混凝土退出工作，受压区混凝土压应力图形比较丰满，有上升段，也有下降段线；2.由于受压区混凝土合力作用点外移，使内力臂加大，故弯矩还略有增加点；v3. 受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变e(=0.0030.005)时，梁达到极限承载力，混凝土被压碎，截面被破坏；4.弯矩与截面曲率关系为接近水平的曲线；a状态：计算Mcr的依据，状态：计算裂缝、刚度的依据，a状态：计算My的依据，a状态：计算Mu的依据适筋破坏适筋梁受拉区混凝土开裂（a状态），ct=ft ，Mcr受拉钢筋屈服（a状态），s= fyMy，s=y受压区混凝土压坏（a状态），sy c=cu超筋破坏超筋梁配筋率增大，屈服弯矩My增大，屈服时，C增大，xn增加，c也相应增大；MyMu， ccu过程缩短，第阶段的变形能力减小当界限状态b时，My=Mu，“a状态”与“a状态”重合，钢筋屈服与压区混凝土的压坏同时达到，无第阶段，梁在My后基本没有变形能力。如果b，则在钢筋没有达到屈服前，压区混凝土就会压坏，表现为没有明显预兆的混凝土受压脆性破坏的特征。这种梁称为“超筋梁”超筋梁的承载力Mu取决于混凝土的压坏，与钢筋强度无关，比界限弯矩Mb仅有很少提高，且钢筋受拉强度未得到充分发挥，破坏又没有明显的预兆。因此，在工程中应避免采用。少筋破坏少筋梁另一方面，由于梁在开裂时受拉区混凝土的拉力释放，使钢筋应力有一突然增量s。与轴心受拉构件类似，s随配筋率的减小而增大。当配筋率小于某一定值时，钢筋就会在梁开裂瞬间达到屈服强度， 即“a状态”与“a状态”重合，无第阶段受力过程。此配筋率称为最小配筋率min。这种破坏取决于混凝土的抗拉强度，混凝土的受压强度未得到充分发挥，极限弯矩很小。当ft时，即产生斜裂缝。故其破坏面与梁轴斜交。称为斜截面破坏中和轴附近，小，大，主拉应力方向大致为45。当荷载增大，拉应变达到混凝土的极限拉应变值时，混凝土开裂，沿主压应力迹线产生腹部的斜裂缝，称为腹剪斜裂缝，常见于薄腹梁中，中间宽两头窄。在剪弯区段截面下边缘，主拉应力还是水平向的。所以，在这些区段仍可能首先出一些较短的垂直裂缝，然后延伸成斜裂缝，向集中荷载作用点发展，这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝，称为弯剪斜裂缝，裂缝下宽上窄剪跨比 广义剪跨比M/Vh0，反映梁中弯矩和剪力的组合情况；集中荷载下的简支梁，计算剪跨比a/h0（a为支座到第一个集中荷载之距）。试验表明，当荷载较小、裂缝尚未出现时，可将钢筋混凝土无腹筋梁视为匀质弹性材料的梁，按材料力学方法分析。随着荷载的增加，梁在支座附近出现斜裂缝。剪力V由几部分承担：(1)剪压区剪力Vc(2)骨料咬合力分力Va的竖向分量随着裂缝的发展逐渐减小(3)纵筋销栓力Vd随着裂缝的发展逐渐增大无腹筋梁主要破坏形态混凝土被压碎，受拉钢筋未屈服，发生剪切破坏；受拉钢筋屈服，发生斜截面弯曲破坏；受拉钢筋未屈服，在支座处发生纵筋锚固破坏（粘结裂缝、撕裂裂缝）；局部受压破坏集中荷载处或支座处。剪跨比是影响无腹筋梁破坏形态的最主要参数。（a）斜拉破坏，剪跨比较大。 首先在梁的底部出现垂直的弯曲裂缝；随即，其中一条弯曲裂缝很快地斜向伸展到梁顶的集中荷载作用点处，形成所谓的临界斜裂缝，将梁劈裂为两部分而破坏，同时，沿纵筋往往伴随产生水平撕裂裂缝。承载力与开裂荷载接近。破坏过程急剧，破坏前变形小，脆性明显，承载力取决于混凝土的抗拉强度。（b）剪压破坏，剪跨比适中。 开裂时，首先在剪跨区出现数条短的弯剪斜裂缝；其中一条延伸最长、开展较宽的裂缝发展成为临界斜裂缝，并向荷载作用点延伸。使混凝土受压区高度不断减小，导致剪压区混凝土在，共同作用下达到复合应力状态下的极限强度（压）而破坏。（c）斜压破坏，剪跨比很小。 在梁腹中垂直于主拉应力方向，先后出现若干条大致相互平行的腹剪斜裂缝，梁的腹部被分割成若干斜向的受压短柱。随着荷载的增大，混凝土短柱沿斜向最终被压酥破坏。抗剪承载力取决于混凝土的抗压强度在达到峰值荷载时，跨中挠度f都不大，破坏后荷载都会迅速下降，表明它们都属脆性破坏类型。承载能力：斜压剪压斜拉；变形能力：剪压斜压斜拉有腹筋梁的受剪性能出现斜裂缝后，梁的剪力传递机构发生变化由原来无腹筋梁的拉杆拱传递机构转变为桁架与拱的复合传递机构。斜裂缝间齿状体混凝土有如斜压腹杆；箍筋的作用有如竖向拉杆；临界斜裂缝上部及受压区混凝土相当于受压弦杆；纵筋相当于下弦拉杆。箍筋将齿状体混凝土传来的荷载悬吊到受压弦杆，增加了混凝土传递受压的作用；斜裂缝间的骨料咬合作用，还将部分荷载传至支座（拱作用）。箍筋的作用斜裂缝出现后，拉应力由箍筋承担，增强了梁的剪力传递能力。箍筋控制了斜裂缝的开展，增加了剪压区的面积，使Vc增加，骨料咬合力Va也增加；吊住纵筋，延缓了撕裂裂缝的开展，增强了纵筋销栓作用Vd；箍筋参与斜截面受弯，使斜裂缝出现后纵筋应力增量减小配置箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响，也不能提高斜压破坏的承载力。对小剪跨比情况，箍筋的上述作用很小，对大剪跨比情况，箍筋配置如果超过某一限值，则产生斜压杆压坏，继续增加箍筋没有作用。1或较大但腹筋配置较多时，斜压破坏，腹筋在破坏时未屈服，设计时应避免出现此种破坏形态（通过构造要求，限制截面尺寸）。13且腹筋配置量较小时，斜拉破坏，腹筋用量太少，起不到应有的作用，设计时应避免出现此种破坏形态（构造要求，限制最小直径、最大间距、最小配箍率）斜截面受剪破坏的主要影响因素1.剪跨比，在一定范围内增大，抗剪承载力减小无腹筋梁：剪跨比越大，抗剪承载力也越低，但当3，剪跨比的影响不再明显。有腹筋梁：剪跨比越大，抗剪承载力越低。名义剪应力V/(bh0)与剪跨比大致呈双曲线关系。2.混凝土强度。 斜截面受剪破坏是因混凝土到达极限强度而发生的。斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度。斜拉破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度，而抗拉强度的增加较抗压强度来得缓慢，故混凝土强度的影响就略小。 斜截面受剪承载力随强度等级提高而提高，但和混凝土抗压强度只是大致呈线性关系，对高强混凝土，抗剪强度和混凝土抗压强度并不是严格线性关系，并且抗压强度越高，二者线性关系越不明显。当采用混凝土抗压强度时，特别是对高强混凝土，通常应进行修正。因此混凝土结构设计规范GB50010-2010采用的是混凝土抗拉强度3.纵向钢筋配筋率。纵筋能抑制斜裂缝的发展，约束斜裂缝长度的延伸，增大斜裂缝间交互面的剪力传递，增加纵筋量能加大混凝土剪压区高度，间接提高梁的抗剪能力；纵筋对抗剪起“销栓”作用。规范计算公式没有考虑纵筋配筋率对抗剪强度的影响。4.截面尺寸和截面形状无腹筋梁：构件破坏时，斜截面受剪承载力随构件高度的增加而降低。试验表明，在其他参数(混凝土强度、纵筋配筋率、剪跨比)保持不变时，梁高扩大4倍，受剪承载力可下降25%30。对有腹筋梁：截面尺寸的影响将减小。对T形、工字形截面梁，翼缘有利于提高受剪承载力，其抗剪能力略高于矩形截面梁。适当增加翼缘宽度，可提高受剪承载力25%，但翼缘过大，增大作用就趋于平缓。5.配箍率和箍筋强度（定义式见P90）有腹筋梁出现斜裂缝后，箍筋不仅直接承受相当部分的剪力，而且有效地抑制斜裂缝的开展和延伸，对提高剪压区混凝土的抗剪能力和纵向钢筋的销栓作用有着积极的影响。试验表明，适当范围内，梁受剪承载力随配箍量增多、箍筋强度提高有较大幅度增长。当其它条件相同时，配箍率与箍筋强度的乘积与梁受剪承载力大体成线性关系。为了提高斜截面的延性，不宜采用高强度钢筋作箍筋。对有腹筋梁来说，只要截面尺寸合适，箍筋数量适当，剪压破坏是斜截面受剪破坏中最常见的一种破坏形式。梁斜截面受剪机理:无腹筋梁，带拉杆的梳形拱模型。有腹筋梁，拱形桁架模型，桁架模型熟练掌握斜截面受剪承载力的计算方法及适用条件的验算；P89-92基本假定 1.梁的斜截面受剪承载力Vu由斜裂缝上剪压区混凝土的抗剪能力Vc，与斜裂缝相交的箍筋的抗剪能力Vsv和与斜裂缝相交的弯起钢筋的抗剪能力Vsb三部分所组成。2.梁剪压破坏时，与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋的拉应力都达到其屈服强度，但要考虑拉应力可能不均匀，特别是靠近剪压区的箍筋有可能达不到屈服强度，对弯起钢筋强度折减。3.有腹筋梁中，可忽略斜裂缝处的骨料咬合力和纵筋销栓力。4.截面尺寸主要影响无腹筋的受弯构件。仅不配箍筋和弯起钢筋的厚板计算才考虑。5.剪跨比是一个的重要影响因素，但多在计算受集中荷载为主的梁时才考虑的影响。无腹筋梁斜截面受剪承载力的计算公式建立公式的基础（1）抗剪试验试验结果的离散性较大；（2）试验统计试验数据的偏下限。一般板类构件：截面高度对斜截面受剪承载力影响显著。公式见P87。有腹筋梁斜截面受剪承载力的计算公式建立公式的基础（1）根据剪压破坏并考虑使用高强混凝土时的受力特征；（2）以试验点的偏下限为受剪承载力计算的取值标准。以混凝土抗拉强度为设计指标，不考虑纵筋的影响重点理解P90公式 系数cv与荷载形式和截面形状等因素有关，分为矩形、T形和工形截面的一般受弯构件（取0.7），集中荷载作用下的简支独立梁（与有关）。计算公式的适用范围（识记P92公式）上限值，截面限制条件。避免发生斜压破坏。 下限值，箍筋最小含量。避免发生斜拉破坏。验算截面的位置：验算步骤：1求内力，绘制剪力图；2验算剪压比（截面限制条件）如不满足，则应加大截面尺寸或提高混凝土的强度等级；3验算是否需要按计算配置腹筋。4计