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纯扭构件的破坏特征及分析-《混凝土结构与砌体结构 第4版》

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:螺旋箍筋在受力上只能适应一个方向的扭矩,而在实际工程中,扭矩在构件全长中不改变方向的情形是很少的。当其中一条裂缝所穿越的纵向钢筋和箍筋达到屈服强度后,这条裂缝就向相邻面迅速延伸,并在最后一个面上形成受压面而破坏。当纵筋和箍筋配置过多时,在扭矩作用下,螺旋裂缝多而密,在纵向钢筋及箍筋未达到屈服强度时,构件即可能由于混凝土被压碎而破坏。

纯扭构件的破坏特征及分析-《混凝土结构与砌体结构 第4版》

扭矩在构件中引起的主拉应力轨迹线与构件轴线成45°角,从这一点看,最合理的抗扭配筋应是沿45°方向布置的螺旋箍筋。螺旋箍筋在受力上只能适应一个方向的扭矩,而在实际工程中,扭矩在构件全长中不改变方向的情形是很少的。当扭矩改变方向时,螺旋箍筋也必须相应地改变方向,这在构造上是很困难的。所以,在实际结构中,一般都采用横向箍筋与纵向钢筋组成的空间骨架来承担扭矩。

试验表明,配置适当数量的受扭钢筋对提高构件的受扭承载力有着明显的作用。

当配筋适量时,在扭矩作用下,裂缝出现后并不立即破坏。随着扭矩的增加,在构件的表面逐渐形成多条大体连续、近于45°倾角的螺旋形裂缝。当其中一条裂缝所穿越的纵向钢筋和箍筋达到屈服强度后,这条裂缝就向相邻面迅速延伸,并在最后一个面上形成受压面而破坏。破坏过程表现出明显的塑性特征,破坏扭矩与配筋数量有着明显的关系。当箍筋和纵向钢筋的配筋强度相差较大时,在破坏阶段,可能出现箍筋较早达到屈服强度而纵筋较迟达到屈服强度的现象(当箍筋相对较少时)或纵筋较早达到屈服强度而箍筋较迟达到屈服强度的现象(当纵筋相对较少时)的现象。破坏过程表现出一定的塑性特征。这种破坏形态称为适筋破坏。(www.xing528.com)

当配筋过少或箍筋间距过大,在构件受扭开裂后,构件先在一个面上(对于矩形截面,通常是在一个长边面上)出现斜裂缝,并向相邻面上沿45°螺旋方向延伸,而在最后一个面上形成受压面而破坏。破坏过程急速而突然,破坏扭矩基本上等于抗裂扭矩。这种破坏形态称为少筋破坏。

当纵筋和箍筋配置过多时,在扭矩作用下,螺旋裂缝多而密,在纵向钢筋及箍筋未达到屈服强度时,构件即可能由于混凝土被压碎而破坏。破坏具有脆性特征,破坏扭矩取决于截面尺寸和混凝土抗压强度。这种破坏形态称为超筋破坏。当箍筋和纵向钢筋配筋强度相差较大时,在破坏时可能出现箍筋屈服而纵筋不屈服的现象或纵筋屈服而箍筋不屈服的现象。这种破坏形态称为部分超筋破坏。

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