【正文】 系不是直線？？ft fc?c ec非線性鋼筋屈服（適筋梁） 破壞特征 ： Failure Mode 受拉鋼筋先屈服 ， 然后受壓區(qū)混凝土壓壞 ， 中間有一個(gè)較長(zhǎng)的破壞過程 ， 有明顯預(yù)兆 ， “ 塑性破壞Ductile Failure”， 破壞前可吸收較大的應(yīng)變能 。 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 ◆ Effects of Reinforcement Ratio RC member consists of reinforcement and concrete and its failure mode is decided by the mixture ratio of the two materials. 配筋率 0bhA s??h 0 h a A s b Reinforcement Ratio 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 ◆ 配筋率的影響 鋼筋混凝土構(gòu)件是由鋼筋和混凝土兩種材料，隨著它們的配比變化，將對(duì)其受力性能和破壞形態(tài)有很大影響。 配筋率 0bhA s??h 0 h a A s b Reinforcement Ratio 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 配筋率 ? 增大 屈服彎矩 My增大 屈服時(shí)， C增大， xn增加 ec也相應(yīng)增大 C T= fyAs xn ec My→ Mu， ec→ ecu的過程縮短 第 Ⅲ 階段的變形能力減小 當(dāng) ? = ?b時(shí)， My=Mu “Ⅱ a狀態(tài)”與“ Ⅲ a狀態(tài)”重合 鋼筋屈服與壓區(qū)混凝土的壓壞 同時(shí)達(dá)到 (Balance)， 無第 Ⅲ 階段 ，梁在 My后基本沒有變形能力。 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 Over Reinforced Beams 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 Balanced Failure Balanced moment Mb Balanced Reinforcement Ratio ?b M y M u 0 f M M u M y M y = M u When ? ? b， the concrete will be crushed before the yielding of the reinforcement. This type of beam is called Over reinforced beams. 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 界限破壞 Balanced Failure 界限彎矩 Mb Balanced moment 界限配筋率 ?b Balanced Reinforcement Ratio M y M u 0 f M M u M y M y = M u 如果 ? ? b，則在鋼筋沒有達(dá)到屈服前，壓區(qū)混凝土就會(huì)壓壞，表現(xiàn)為沒有明顯預(yù)兆的混凝土受壓脆性破壞的特征。這種梁稱為“ 超筋梁(Over reinforced Beams) ”。 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 M y M u 0 f M M u M y M y = M u The bearing capacity Mu is decided by the crushing of concrete. 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 M y M u 0 f M M u M y M y = M u 超筋梁的承載力 Mu取決于混凝土的壓壞，與鋼筋強(qiáng)度無關(guān)，比 界限彎矩 Mb僅有很少提高，且鋼筋受拉強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮，破壞又沒有明顯的預(yù)兆。因此，在工程中應(yīng)避免采用。 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 ◆ There is a sudden increment of the stress D?s in the reinforcement due to the cracking of the concrete in the tensile area. ◆ As the same of the axial tensile members, D?s will increase when the reinforcement ratio decrease. ◆ When the reinforcement ratio is less than the Minimum reinforcement ratio, the reinforcement will be yielding just while the beam is cracking, ie “Ⅰ a State=Ⅱ a State” 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 ◆ 由于梁在開裂時(shí)受拉區(qū)混凝土的拉力釋放，使鋼筋應(yīng)力有一突然增量 D?s。 ◆ 與軸心受拉構(gòu)件類似， D?s 隨配筋率的減小而增大。 ◆ 當(dāng)配筋率小于一定值時(shí)，鋼筋就會(huì)在梁開裂瞬間達(dá)到屈服強(qiáng)度， 即“ Ⅰ a狀態(tài)”與“ Ⅱ a狀態(tài)”重合，無第 Ⅱ 階段受力過程。 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 ◆ Here ?min is called Minimum reinforcement ratio ◆ This type of failure is decided by the tensile strength of concrete. Compressive Strength of concrete does not use pletely and the Mu is very small. ◆ when ? ?min, the failure of beam is like the plain concrete beam and is of the brittle property. 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 ◆ 此時(shí)的配筋率稱為 最小配筋率 ?min Minimum reinforcement ratio ◆ 這種破壞取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土的受壓強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮，極限彎矩很小 。 ◆ 當(dāng) ? ?min，鋼筋有可能在梁一開裂時(shí)就進(jìn)入強(qiáng)化，甚至拉斷， 梁的破壞與 素混凝土梁 類似，屬于受拉脆性破壞特征。 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 ◆ The failure of under reinforced RC beams is more obviously brittle than that of overreinforced RC beams. 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 ◆ 少筋梁 的這種受拉脆性破壞比超筋梁受壓脆性破壞更為突然，很不安全，而且也很不經(jīng)濟(jì)，因此在建筑結(jié)構(gòu)中 不容許采用 。 梁的受彎性能 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 MyMu0 fMMuMyMy= Mu第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 ◆ Analysis of Sectional StressesAccording to Material Mechanics ★ Geometrical Condition： yef ?e?op ebot f y e ★ Physical Condition： e? E? yht op2/?? ?★ Equilibrium Condition： ?? ???? 2/ 2/h h dyybM ? 2hIMt op ???2/2/ hhb ott o p ee ??2/hIt op??第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 ◆ 截面應(yīng)力分析 (Analysis of Sectional Stresses) 材料力學(xué) (Material Mechanics)中線彈性梁截面應(yīng)力分析的基本思路 ★ 幾何關(guān)系 ：截面上的應(yīng)變與距形心的距離成正比 yef ?e?op ebot f y e ★ 物理關(guān)系 ：應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系為線彈性 e? E? yht op2/?? ?★ 平衡條件 ： ?? ???? 2/ 2/h h dyybM ? 2hIMt op ???2/2/ hhb ott o p ee ??2/hIt op??第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 Flexural Behavior Analysis of RC Members yef?★ Geometrical Condition ： plane section before bending remains plane after bending esecxnh0f★ Physical Condition ： yyysfEee?eee????? Reinforcement cuccnccffeee?eeee????????000 ])1(1[Concrete nsncxhx ??? 0ee第三章 鋼筋混凝土構(gòu)件的基本受力性能 梁的受彎性能 鋼筋混凝土截面受彎分析 Flexural Behavior Analysis of RC Members yef?★ 幾何關(guān)系 Geometrical Condition ： plane section before bending remains plane after bending esecxnh0f★ 物理關(guān)系 Physical Condition ： yyys