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《混凝土结构设计》--第二章 单向板肋梁楼盖(十三)

    9.,=(咖u一咖、.).Z.,    (2 -7)
式中,截面的极限曲率咖u=占..u/孝,对受弯构件,在适筋范围内,配筋率越低,混凝土受压区高
度f就越小,故咖u值越大,塑性铰转角9.,越大;混凝土强度等级提高时,其极限压应变值占州
减小,咖u值随之减小,塑性铰转角O,也减小,转动能力降低。
    由此可见,塑性铰的转动能力(塑性铰转角9.,的大小)主要取决于截面延性,即纵筋的
配筋率、钢材的品种和混凝土的极限压应变值。为保证塑性铰有足够的转动能力,对按塑性
内力充分布设计的连续梁,应控制配筋率,并使用普通热轧钢筋等延伸率大的钢筋。
    2.斜截面承载能力
    要实现预期的内力重分布,其前提条件之一是在破坏机构形成前,不发生因斜截面承载
能力不足而引起的剪切破坏。国内外的试验研究表明,支座ILpl现塑性铰后,连续梁的受剪承
载能力比不Il+ll现塑性铰的梁低。加载过程中,连续梁首先在中间支座和跨内IJ+lI现垂直裂缝,
随后在梁的中间支座两侧还会iLfjI现斜裂缝。一些破坏前支座已形成塑性铰的梁,在中间支
座两侧的剪跨段,纵筋和混凝土之间的黏结有明显的破坏,有的甚至还ILpl现沿纵筋的劈裂裂
缝;剪跨比越小,这种现象越明显。由试聆结果可知,随着荷载增加,梁上反弯点两侧原处于
受压T作状态的钢筋,将会由受压状态变为受拉,这种因纵筋和混凝土之间黏结破坏而导致
的应力重分布,使纵向钢筋I现拉力增量,而此拉力增量只能依靠增加梁截面剪压区的混凝
土压力来维持平衡,这样,势必会降低梁的斜截面受剪承载能力。
    因此,为了保证连续梁内力重分布能充分发展,构件必须要有足够的受剪承载能力。
    3.结构正常使用条件
    如果最初卅现的塑性铰转动幅度过大,塑性铰附近截面的裂缝开展过宽,构件的挠度过
大,则可能不满足正常使用阶段对裂缝宽度和挠度变形的要求,这是T程实用中应避免的。
因此,在考虑内力重分布时,应对塑性铰的允许转动量予以控制,也就是要控制内力重分布
的幅度。
2.3.4  考虑内力重分布方法的意义与适用范围
    与弹性理论相比,在混凝土连续梁、板的设计中,恰当地考虑结构的内力重分布,建立弹
塑性的内力计算方法,具有以下优点。
    ①按弹性理论计算,在钢筋混凝土超静定结构设计中,结构的内力分析与构件的截面设
计在基本假定上是不协调的,考虑结构的塑性内力重分布,内力分析结果更符合结构实际的
内力分布规律,并能正确计算结构的承载力,验算使用阶段的变形与裂缝宽度。
    ②弹性理论计算方泫以保证各个控制截面的承载力为依据,为此,每个控制截面都要考
虑活载的最不利布置,按内力包络图来配置钢筋,但这种最不利布置的活载不会在各个控制
截面同时II+JI现,故各控制截面的配筋也不能同时发挥作用;按照塑性内力重分布的计算方
法,可以使结构在破坏时有较多的截面达到极限承载力,从而充分发挥结构的潜力,更有效
地节约材料。
    ③按弹性理论计算,各控制截面的弯矩及配筋很不均衡,支座处弯矩及配筋过大,从而
造成施T不便;利用结构的内力重分布现象,可以合理地调整钢筋用量,缓解支座钢筋的拥
挤现象,简化配筋构造,方便混凝土浇注与振捣,有利于提高施T效率和质量。
    ④根据结构的内力重分布现象,在一定条件下可以人为控制结构中的弯矩分布,从而使
设计得以简化。
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