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第七章 混凝土构件受扭性能 同济大学土木工程学院建筑工程系顾祥林 一、工程实例 二、纯扭构件的破坏特征 1. 素混凝土纯扭构件 二、纯扭构件的破坏特征 1. 钢筋混凝土纯扭构件 二、纯扭构件的破坏特征 1. 钢筋混凝土纯扭构件 三、纯扭构件的开裂扭矩 1. 矩形截面纯扭构件 三、纯扭构件的开裂扭矩 1. 矩形截面纯扭构件 三、纯扭构件的开裂扭矩 2. T形、 I形截面纯扭构件 三、纯扭构件的开裂扭矩 3. 闭口薄壁纯扭构件 四、矩形截面纯扭构件承载力 1. 基本假定 四、矩形截面纯扭构件承载力 2. 承载力计算分析 四、矩形截面纯扭构件承载力 2. 承载力计算分析 四、矩形截面纯扭构件承载力 2. 承载力计算分析 四、矩形截面纯扭构件承载力 2. 承载力计算分析 四、矩形截面纯扭构件承载力 2. 承载力计算分析 四、矩形截面纯扭构件承载力 2. 承载力计算分析 五、实用抗扭承载力计算公式 1. 矩形截面 五、实用抗扭承载力计算公式 1. 矩形截面 五、实用抗扭承载力计算公式 2. T形、I形截面 五、实用抗扭承载力计算公式 3. 箱形截面 五、抗扭承载力计算公式应用 1. 基于承载力的截面设计 五、抗扭承载力计算公式应用 1.基于承载力的截面设计 五、抗扭承载力计算公式应用 1.基于承载力的截面设计 五、抗扭承载力计算公式应用 1.基于承载力的截面设计 五、抗扭承载力计算公式应用 2. 既有构件截面承载力 五、抗扭承载力计算公式应用 2.既有构件截面承载力 七、弯剪扭构件的破坏特征 七、弯剪扭构件的破坏特征 七、弯剪扭构件的破坏特征 八、弯扭作用时截面的承载力 八、弯扭作用时截面的承载力 九、剪扭作用时截面的承载力 九、剪扭作用时截面的承载力 九、剪扭作用时截面的承载力 九、剪扭作用时截面的承载力 十、弯剪扭构件实用计算公式1. 均布荷载下的矩形截面及T形、I形截面构件 十、弯剪扭构件实用计算公式2. 集中荷载为主的矩形截面独立构件 十一、弯剪扭构件承载力公式应用 1. 基于承载力的截面设计 十一、弯剪扭构件承载力公式应用 1. 基于承载力的截面设计 十一、弯剪扭构件承载力公式应用 1. 基于承载力的截面设计 十一、弯剪扭构件承载力公式应用 2.既有构件截面承载力 十一、弯剪扭构件承载力公式应用 2.既有构件截面承载力 十一、弯剪扭构件承载力公式应用 2.既有构件截面承载力 h0 b h As’ As r=1 r=2 r=3 实用的承载力计算方法 确定弯扭钢筋后，分别计算其抗弯和抗扭承载力，不考虑弯、扭的相关作用 V引起的剪应力 T引起的剪应力 只考虑Vc、Tc的相关性，不考虑Vs、Ts的相关性 得出公式后再用试验验证 扭剪构件混凝土对抗扭承载力的贡献 V引起的剪应力 T引起的剪应力 纯扭构件混凝土对抗扭承载力的贡献 扭剪构件混凝土对抗剪承载力的贡献 纯剪构件混凝土对抗剪承载力的贡献 ?t 1.5 1.0 0.5 0.5 1.0 1.5 扭剪构件受扭承载力降低系数 ?t 1.5 1.0 0.5 0.5 1.0 1.5 扭矩对抗剪承载力无影响 剪力对抗扭承载力无影响 弯和扭分开计算 抗弯钢筋布置在构件的受拉区，抗扭纵筋沿截面均匀布置 剪和扭考虑混凝土部分的相关关系 其他和上一节相同 矩形截面或箱形截面为例----步骤一：扭剪钢筋 分别按照扭、剪公式计算相应配筋 矩形截面或箱形截面为例----步骤二：受弯钢筋 按照单筋矩形截面受弯构件的正截面承载力计算公式计算受弯钢筋（纵筋） 矩形截面或箱形截面为例----步骤三：截面配筋 Ast//3 Ast//3 Ast//3+Asw Asv1+Asvt（抗剪箍筋+抗扭箍筋） 矩形截面或箱形截面----步骤一：抗弯承载力 确定抗弯和抗扭纵筋 确定抗弯承载力 Ast//3 Ast//3+Asw Asv1+Asvt（抗剪箍筋+抗扭箍筋） * * 平衡扭转----静定问题 约束扭转----超静定问题 受扭构件中通常也配置纵筋和箍筋以抵御扭矩 ?Tmax 裂缝 ?1 ?1 ?2 ?2 T(?T) T(?T) 受压区 素混凝土纯扭构件 先在某长边中点开裂 形成一螺旋形裂缝，一裂即坏 三边受拉，一边受压 T(?T) T(?T) 钢筋混凝土纯扭构件 开裂前钢筋中的应力很小 开裂后不立即破坏，裂缝可以不断增加，随着钢筋用量的不同，有不同的破坏形态 破坏形态 少筋破坏： 裂后钢筋应力激增，构件破坏 适筋破坏： 裂后钢筋应力增加，继续开裂，钢筋屈服，混凝土压碎，构件破坏 超筋破坏： 裂后钢筋应力增加，继续开裂，混凝土压碎，构件破坏，钢筋未屈服 部分超筋破坏： 裂后钢筋应力增加，继续开裂，混凝土压碎，构