混凝土結(jié)構(gòu)4-塑性內(nèi)力重分布課件

1、第11章 樓蓋 11.2 現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋 11.2.4 超靜定結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的概念 1應(yīng)力重分布和內(nèi)力重分布 思考：應(yīng)力重分布和內(nèi)力重分布有什么 區(qū)別？應(yīng)力重分布應(yīng)力重分布 指結(jié)構(gòu)沿截面高度上的應(yīng)力分布的非線性關(guān)系。僅指某一截面上的應(yīng)力變化情況。 2.單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算內(nèi)力重分布內(nèi)力重分布超靜定結(jié)構(gòu)中，某一截面由于裂縫出現(xiàn)、鋼筋與混凝土超靜定結(jié)構(gòu)中，某一截面由于裂縫出現(xiàn)、鋼筋與混凝土粘結(jié)破壞、鋼筋屈服等原因，使截面內(nèi)力分布與按彈性粘結(jié)破壞、鋼筋屈服等原因，使截面內(nèi)力分布與按彈性理論分析時有所不同的現(xiàn)象，稱為出現(xiàn)了內(nèi)力重分布。理論分析時有所不同的現(xiàn)象，稱為出現(xiàn)了內(nèi)力重分布。超靜定結(jié)

2、構(gòu)才有內(nèi)力重分布超靜定結(jié)構(gòu)才有內(nèi)力重分布,靜定結(jié)構(gòu)只有應(yīng)力重分布靜定結(jié)構(gòu)只有應(yīng)力重分布注意：內(nèi)力之間的關(guān)系是由各構(gòu)件彈性剛度確定的（P37），但是并非截面剛度一樣，內(nèi)力就一樣。 1.塑性鉸塑性鉸混凝土開裂后，截面的應(yīng)力分布發(fā)生了變化，稱應(yīng)力發(fā)混凝土開裂后，截面的應(yīng)力分布發(fā)生了變化，稱應(yīng)力發(fā)生了重分布。鋼筋屈服后，在荷載無明顯增加的情況生了重分布。鋼筋屈服后，在荷載無明顯增加的情況下，截面的變形可以急劇增大，稱出現(xiàn)了下，截面的變形可以急劇增大，稱出現(xiàn)了“塑性鉸塑性鉸”。塑性鉸可分為塑性鉸可分為拉鉸拉鉸（受拉鋼筋屈服）和（受拉鋼筋屈服）和壓鉸壓鉸（受拉（受拉鋼筋不屈服），拉鉸轉(zhuǎn)動量大于壓鉸。鋼筋不

3、屈服），拉鉸轉(zhuǎn)動量大于壓鉸。式中，式中， 為極限曲率；為極限曲率； 為屈服曲率；為屈服曲率；lp為塑性為塑性鉸的等效長度。鉸的等效長度。塑性鉸與普通鉸的塑性鉸與普通鉸的區(qū)別是：區(qū)別是：(a) 塑性鉸是單向鉸，只能沿塑性鉸是單向鉸，只能沿Mu方向轉(zhuǎn)動；方向轉(zhuǎn)動；(b) 塑性鉸可以傳遞彎矩塑性鉸可以傳遞彎矩, MMu ；(c) 塑性鉸的轉(zhuǎn)動是有限的：塑性鉸的轉(zhuǎn)動是有限的：puyp()l1-10u y 2塑性內(nèi)力重分布: 在破壞階段,Sfy, MMu(極限彎矩),截面曲率激增，引起各截面之間相對剛度發(fā)生變化，并引起各截面內(nèi)力間的關(guān)系改變，稱為內(nèi)力重分布或塑性內(nèi)力重分布。3.內(nèi)力重分布的過程（1）彈性

4、內(nèi)力階段 P39 截面彎矩剛度的比值未改變，結(jié)構(gòu)接近彈性體系，彎矩分布可以近似有彈性理論確定。（2）截面間彎曲剛度比值改變 由于支座和跨內(nèi)截面彎曲剛度的比值降低，致使支座截面彎矩增長率低于跨內(nèi)彎矩的增長率。（3）塑性鉸階段（相當(dāng)于形成兩根簡支梁） 跨內(nèi)截面承載力尚未耗盡，還可以繼續(xù)加載，直至成為機動體系。4.影響塑性內(nèi)力重分布的因素 充分的塑性內(nèi)力重分布 不充分的塑性內(nèi)力重分布（砼過早壓 碎）（1）塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力 鋼筋的配筋率 鋼材的品種 混凝土的極限壓應(yīng)變（2）斜截面受剪承載力 支座出現(xiàn)塑性鉸后，連續(xù)梁的受剪承載力比不出現(xiàn)塑性鉸低。思考：可以用什么措施來解決這個問題？（3）正常使用條件 不能因為塑性鉸而影響正常使用。5.內(nèi)力重分布的意義和適用范圍 內(nèi)力分析：彈性理論 截面設(shè)計：塑性理論優(yōu)點：（1）更正確估計結(jié)構(gòu)承載力（2）合理調(diào)整鋼筋分布，克服支座鋼筋擁 擠現(xiàn)象（3）可以人為控制彎矩分布，簡化設(shè)計（4）充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的潛力，節(jié)約材料不宜采