鐵路橋梁混凝土受彎構件正截面承載力計算(容許應力法)(編輯修改稿)
2025-05-29 06:22 本頁面
【文章內容簡介】 變形，壓應力圖形呈曲線，中性軸上升。216。 第 Ⅱ 階段末： 對應于受拉鋼筋屈服時刻，記為 Ⅱ a。216。 構件 使用階段 的 變形和裂縫寬度驗算 是建立在階段 II上。 本階段是容許應力法計算的基礎 橋梁工程系－楊 劍habAsh0xn?c?sf216。階段 Ⅱ 時截面的應力、應變分布橋梁工程系－楊 劍216。階段 Ⅱ a 時截面的應力、應變分布habAsh0xn?c?yfMyfy橋梁工程系－楊 劍3. 破壞階段（屈服后階段）－階段 Ⅲ216。 超始范圍： 受拉鋼筋屈服 → 受壓邊緣混凝土壓碎216。 第 Ⅲ 階段末： 對應于受壓邊緣混凝土壓碎時刻，記為 Ⅲ a。216。 受力特征： 縱向受拉鋼筋屈服后，雖然截面承載力無明顯增加，但梁的變形急劇發(fā)展，裂縫向上延伸，受壓區(qū)面積減小，壓應力增大。216。 截面的 承載能力計算 是建立在階段 Ⅲ a基礎上。 橋梁工程系－楊 劍habAsh0xn?cf216。階段 Ⅲ 時截面的應力、應變分布橋梁工程系－楊 劍habAsh0xuf216。階段 Ⅲ a時截面的應力、應變分布橋梁工程系－楊 劍破壞階段或屈服階段（ Ⅲ 階段）◆◆ 對于 配筋合適的梁，鋼筋應力達到屈服時，受壓區(qū)混凝土一般尚未壓壞。◆◆ 在該階段，鋼筋應力保持為屈服強度 fy不變，即鋼筋的總拉力 T保持定值，但鋼筋應變 ?s則急劇增大，裂縫顯著開展?！簟? 中和軸迅速上移，受壓區(qū)高度 xn有較大減少。橋梁工程系－楊 劍破壞階段或屈服階段（ Ⅲ 階段）◆◆ 由于混凝土受壓具有很長的下降段，因此梁的變形可持續(xù)較長，但有一個最大彎矩 Mu。◆◆ 超過 Mu后，承載力將有所降低，直至壓區(qū)混凝土壓酥。 Mu稱為 極限彎矩 ，此時受壓邊緣混凝土的壓應變稱為 極限壓應變 ?cu，對應截面受力狀態(tài)為 “Ⅲ a狀態(tài) ”?！簟? ?cu約在 ~ ，超過該應變值，壓區(qū)混凝土即開始壓壞，表明梁達到極限承載力。因此該應變值的計算極限彎矩 Mu的標志。橋梁工程系－楊 劍適筋梁在各受力階段的應力、應變圖橋梁工程系－楊 劍 受彎構件正截面承載力計算橋梁工程系－楊 劍 抗彎強度計算以 應力階段 Ⅱ 為基礎，應力階段 Ⅱ 受拉區(qū) 砼已開裂 ，不能完全照搬材力給出的抗彎計算公式，要做一些假定：基本假定和計算應力圖形 (1)平截面假定 即：所有與梁軸垂直的平截面在梁變形后仍保持為平面， 平截面上各點的變形與其到中性軸的距離成正比。計算應力圖形 抗彎強度計算基本原理橋梁工程系－楊 劍(2)彈性體假定 鋼筋的應力 應變關系?s?s?s=Es?s?y ?sufy混凝土受壓時的應力 應變關系?u?0o?cfc?c橋梁工程系－楊 劍(3)受拉區(qū)混凝土不參加工作 應力階段 Ⅱ ，受拉區(qū)砼開裂，并沒有完全退出工作，但受力復雜，且影響甚小，故忽略不計， 假定拉應力全由鋼筋承擔 。換算截面 ，為了應用勻質梁計算公式，把 鋼筋砼截面換算成一種拉壓性能相同的假想材料組成的與它 功能相等 的勻質截面 ，即換算截面。 功能相等是指實際截面與換算截面的變形條件不變， 應變相同 。一般是將 鋼筋換算為假想的砼 ，這種假想的砼具備：且合力重心重合 橋梁工程系－楊 劍 混凝土 強 度等 級結 構 類 型 C20 C25～ C35 C40～ C60橋 跨 結 構及 頂 帽 20 15 10其它 結 構 15 10 8由此： 即： n－彈模比 鐵路橋規(guī)表 n值故在換算截面中，假想的能受拉的混凝土應力比鋼筋小了 n倍，而其面積為鋼筋面積的 n倍。 橋梁工程系－楊 劍 單筋矩形截面梁計算工程實踐中主要有 復核和設計 ，復核相對簡單，設計比較靈活，一般有幾種方案可供選擇。橋梁工程系－楊 劍基本公式由平截面假定： 或按容許應力法：(1) (2) (3) (4) 橋梁工程系－楊 劍令： 相 對 受 壓 區(qū)高度 配筋率由上式可見 x完全取決于材料、配筋率及截面尺寸，而與荷載彎矩無關。 由式（ 1）和（ 3）可得：即：橋梁工程系－楊 劍混凝土最大 壓應 力(對鋼 筋拉力合力點取矩 )： 鋼 筋 應 力(對 混凝土 壓 力合力點取矩 )： 鐵路橋規(guī) ：167。 鋼筋混凝土結構最外層鋼筋的凈保護層厚度不得小于 35 mm，并不得大于 50 mm
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