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《混凝土结构设计》--第二章 单向板肋梁楼盖(十二)

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    图2 -12  连续梁的弯矩重分布
    (a)弹性理论弯矩罔;( l)第一个塑性铰形成时;(t.)破坏机构形成时
    户u=尸..+△尸P - 100 +12.5=112.5 kN
    由此可见,对超静定结构,在支座处形成塑性铰并不表示结构丧失承载力,仪仅是减少
了一次超静定次数。结构还可以继续增加荷载,直至其他截面陆续形成塑性铰,整个结构变
为可变体系(机构)而破坏。第一个塑性铰形成后,结构受力状态与弹性体系有很大不同,
即结构发生了塑性内力重分布。
2.3.3  影响塑性内力重分布的因素
    从受弯构件的破坏过程可知,塑性铰的转动能力受到截面配筋率和材料极限压应变值
的限制,如果完成充分的内力重分布过程所需要的转角超过了塑性铰的转动能力,则在尚未
形成预期的破坏机构以前,早卅现的塑性铰已经因为受压区混凝土达到极限压应变而“过
早”被压碎,这种情况属于不充分的内力重分布。例如,图2 - 12中的两跨连续梁,若中间
支座截面的塑性铰缺乏足够的转动能力,混凝土“过早”被压碎致使结构破坏,这时跨内截
面的承载能力尚未被完全利用,这就是不充分的内力重分布;又如,多跨连续梁中,在使连续
梁整体形成机动体系的最后一个塑性铰形成前,如果某一跨的左、有支座截面相跨内截面都
m现了塑性铰,则该跨已经成为机动体系,结构发生局部破坏,这也属于不充分的内力重分布。
    此外,如果在形成破坏机构之前,截面因受剪承载力不足而破坏,内力也不可能充分地
重分布。因此,要实现充分的内力重分布,除了塑性铰要有足够的转动能力外,还要求塑性
铰ILH现的先后顺序不会导致结构的局部破坏并具有足够的斜截面受剪承载力。
    由上述可知,内力重分布需考虑以下三个因素。
    1.塑性铰的转动能力
    塑性铰分为钢筋铰和混凝土铰两种,其转动能力取决于截面屈服后的曲率增量(咖u一
咖、.)和塑性铰转动区域的长度Z.,。对于配置具有明显屈服点钢筋的适筋梁,塑性铰形成的
起因是受拉钢筋先屈服,故称为钢筋铰。当截面配筋率达到最大配筋率(即界限配筋率)
时,钢筋屈服的同时受压区混凝土达到最大压应变,此时,塑性铰转动主要是受压区混凝土
的非弹性变形引起的,故称为混凝土铰,由于曲率增量(咖u一咖、)≈O,其转动量很小,截面破
坏突然。混凝土铰大都II+JI现在受弯构件的超筋截面或小偏心受压构件中,钢筋铰则ILfl现在
受弯构件的适筋截面或大偏心受压构件中。钢筋铰的转动能力较大、延性好,是连续梁、板
结构中允许IL{JI现的。
    塑性铰长庋Z。,与荷载作用形式及截面有效高度ho有关。根据试验研究,塑性铰长度Z.,
为截面有效高度^.o的1.O~1.5倍,即Z.,=(1.O~1. 5)h.o。近似认为在Z.,范围内截面曲率均
达到极限曲率咖¨则塑性铰的转角p.,可表示为
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