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《混凝土结构设计》--第二章 单向板肋梁楼盖(十一)

面曲率急剧增加,截面“屈服”形成了一个能转动的“铰”,称为塑性铰。
    试验表明,跨中截面弯矩从M、.增加到Mu的过程中,上述截面“屈服”并不仅限于受拉钢
筋首先屈服的那个截面,与它相邻的一些截面的钢筋也进入屈服阶段,受压区混凝土的塑性
变形也在一定区域内发展,而且混凝土和钢筋间的黏结作用也可能发生局部破坏。通常将
这一非弹性变形集中产生的区域理想化为集中于一个截面上的塑性铰,该区域的长度称为
塑性铰长度Z.,,所产生的转角称为塑性铰的转角9.,。塑性铰转角p.,的大小是塑性铰转动能
力的标志。
    图2 -11  受弯构件弯矩M和截面曲率咖关系曲线
    可见,塑性铰形成于破坏阶段开始时,它具有一定长度,且能承受一定的弯矩,并在弯矩
作用方向转动,直至截面破坏。
    将塑性铰与结构力学中的理想铰比较,可看H:①塑性铰能承受(基本不变的)弯矩,理
想铰不能承受弯矩;②塑性铰具有一定长度,理想铰集中于一点;③塑性铰只能沿弯矩方向
转动,理想铰可任意转动。
    塑性铰的形成使超静定结构的超静定次数减少,并产生内力重分布。塑性铰卅现时,只
要结构不变成机构,仍可承受荷载;只有当出现足够的塑性铰而使结构变成机构时,结构才
失效。
    下面以两跨等矩形截面迮续梁为例(图2 -12),说明内力重分布的概念。
    在集中荷载作用下,假定按受弯构件计算,连续梁跨中截面的极限正弯矩和中间支座截
面的极限负弯矩均为Mu =90 kN.m。
    当荷载P很小时,混凝土尚未开裂,梁各部分截面抗弯刚度均未改变,结构接近弹性体
系,弯矩分布由弹性理论确定,支座负弯矩M 7=0.9尸(kN.m),跨中截面正弯矩M =0.75尸
( kN.IU),如图2-12(a)所示。
    当荷载增大到尸p= 100 kN时,中间支座截面的负弯矩M' =90 kN.m,达到极限弯矩
Mu。按弹性理论分析方法,荷载尸P就是该连续梁所能承受的最大荷载。此时荷载作用点处
的最大征弯矩MP=75 kN.m,如图2- 12(lf))所示。
    但实际上,在Pp的作用下,该连续梁并未丧失承载能力,仅仅是中间支座处形成了塑性
铰,跨内截面承载力尚未耗尽,因此还可以继续增加荷载,只是在加载过程中,塑性铰处的弯
矩值不再增加。当加载增量△尸..= 12.5 kN时,跨中截面的总弯矩
    M=75+12.5 x4. 8/4 =90 kN.m
于是,跨中截面处也达到极限弯矩Mu,形成了塑性铰,整个结构变为机构而失效,如图2—
1 2(c:)所示。此时,集中荷载尸的极限值为
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