带裂缝工作阶段(阶段):混凝土开裂后至钢筋 屈服前的裂缝阶段 在开裂瞬间,开裂截面受拉区混凝土退出工作, 其开裂前承担的拉力将转移给钢筋承担,导致钢筋应 力有一突然增加(应力重分布),这使中和轴比开裂 前有较大上移。 M=M时,在纯弯段抗拉能力最薄弱的某一截 面处,当受拉区边缘纤维的拉应变值到达混凝土极限 拉应变实验值8时,将首先出现第一条裂缝,一旦 开裂,梁即由第I阶段转入为第Ⅱ阶段工作, 随着弯矩继续增大,受压区混凝土压应变与受拉钢 筋的拉应变的实测值都不断增长,当应变的量测标距较 大,跨越几条裂缝时,测得的应变沿截面高度的变化规 律仍能符合平截面假定
Ø带裂缝工作阶段(Ⅱ阶段):混凝土开裂后至钢筋 屈服前的裂缝阶段 在开裂瞬间,开裂截面受拉区混凝土退出工作, 其开裂前承担的拉力将转移给钢筋承担,导致钢筋应 力有一突然增加(应力重分布),这使中和轴比开裂 前有较大上移。 M0=Mcr 0时,在纯弯段抗拉能力最薄弱的某一截 面处,当受拉区边缘纤维的拉应变值到达混凝土极限 拉应变实验值εtu 0时,将首先出现第一条裂缝,一旦 开裂,梁即由第I阶段转入为第Ⅱ阶段工作。 随着弯矩继续增大,受压区混凝土压应变与受拉钢 筋的拉应变的实测值都不断增长,当应变的量测标距较 大,跨越几条裂缝时,测得的应变沿截面高度的变化规 律仍能符合平截面假定
弯矩再增大,截面曲率加大,同时主裂缝开展越 来越宽。由于受压区混凝土应变不断增大,受压区混 凝土应变增长速度比应力增长速度快,塑性性质表现 得越来越明显,受压区应力图形呈曲线变化。当弯矩 继续增大到受拉钢筋应力即将到达屈服强度时,称 为第Ⅱ阶段末,用Ⅱ表示。 第Ⅱ阶段是截面混凝土裂缝发生、开展的阶段,在 此阶段中梁是带裂缝工作的。其受力特点是:1)在裂缝 截面处,受拉区大部分混凝土退出工作,拉力主要由纵 向受拉钢筋承担,但钢筋没有屈服;2)受压区混凝士已 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,截面曲率与挠度的 增长加快了
弯矩再增大,截面曲率加大,同时主裂缝开展越 来越宽。由于受压区混凝土应变不断增大,受压区混 凝土应变增长速度比应力增长速度快,塑性性质表现 得越来越明显,受压区应力图形呈曲线变化。当弯矩 继续增大到受拉钢筋应力即将到达屈服强度fy 0时,称 为第Ⅱ阶段末,用Ⅱa表示。 第Ⅱ阶段是截面混凝土裂缝发生、开展的阶段,在 此阶段中梁是带裂缝工作的。其受力特点是:1)在裂缝 截面处,受拉区大部分混凝土退出工作,拉力主要由纵 向受拉钢筋承担,但钢筋没有屈服;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,截面曲率与挠度的 增长加快了
屈服阶段(Ⅲ阶段):钢筋开始屈服至截面破坏的 破坏阶段 纵向受力钢筋屈服后,正截面就进入第Ⅲ阶段工作。 钢筋屈服。截面曲率和梁的挠度也突然增大,裂 缝宽度随之扩展并沿梁高向上延伸,中和轴继续上移, 受压区高度进一步减小。弯矩再增大直至极限弯矩实 验值M时,称为第Ⅲ阶段末,用Ⅲ表示。 在第Ⅲ阶段整个过程中,钢筋所承受的总拉力大致 保持不变,但由于中和轴逐步上移,内力臂z略有增加, 故截面极限弯矩M0略大于屈服弯矩MO可见第Ⅲ阶段是 截面的破坏阶段,破坏始于纵向受拉钢筋屈服,终结于 受压区混凝土压碎
Ø屈服阶段(Ⅲ阶段):钢筋开始屈服至截面破坏的 破坏阶段 纵向受力钢筋屈服后,正截面就进入第Ⅲ阶段工作。 钢筋屈服。截面曲率和梁的挠度也突然增大,裂 缝宽度随之扩展并沿梁高向上延伸,中和轴继续上移, 受压区高度进一步减小。弯矩再增大直至极限弯矩实 验值Mu 0时,称为第Ⅲ阶段末,用Ⅲa表示。 在第Ⅲ阶段整个过程中,钢筋所承受的总拉力大致 保持不变,但由于中和轴逐步上移,内力臂z略有增加, 故截面极限弯矩Mu 0略大于屈服弯矩My 0可见第Ⅲ阶段是 截面的破坏阶段,破坏始于纵向受拉钢筋屈服,终结于 受压区混凝土压碎
其特点是:1)纵向受拉钢筋屈服,拉力保持为 常值;裂缝截面处,受拉区大部分混凝土已退出工 作,受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满,有上 升段曲线,也有下降段曲线;2)弯矩还略有增加;3) 受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值 ε时,混凝土被压碎,截面破坏;4)弯矩一曲率关 系为接近水平的曲线。 MM IlaIⅢa Mcrl? ia 0
其特点是:1)纵向受拉钢筋屈服,拉力保持为 常值;裂缝截面处,受拉区大部分混凝土已退出工 作,受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满,有上 升段曲线,也有下降段曲线;2)弯矩还略有增加;3) 受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值 εcu时,混凝土被压碎,截面破坏;4)弯矩—曲率关 系为接近水平的曲线。 Ⅰa Ⅱa Ⅲa Ⅰ Ⅱ Ⅲ Mcr My Mu 0 f M/Mu
MMIA IlaIⅢa a状态:计算M的依据 Ⅱ阶段:计算裂缝、刚度的依据 状态:计算M的依据
Ⅲa状态:计算Mu的依据 Ⅰa状态:计算Mcr的依据 Ⅱ阶段:计算裂缝、刚度的依据 Ⅰa Ⅱa Ⅲa Ⅰ Ⅱ Ⅲ Mcr My Mu 0 f M/Mu