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1、八章受扭构件第八章受扭构件的受力性能与设计掌握矩形截面受扭构件的破坏形态、变角空间桁架计算模型、受扭承戴力的计算方法;掌握弯剪扭构件的配筋计算方法;熟悉受扭构件的构造要求。应对基于变角度空间桁架计算模型建立纯扭构件承载力计算公式的原理予以重点阐述。对剪扭相关性应予以重点讲述。对弯剪扭构件承载力计算时，混凝土以及钢筋提供抗力的相关性应予以重点讲述。本章的难点是变角度空间桁架模型。8.1概述一、受扭构件的概念截面上有扭矩作用，且扭矩值不可忽略的构件。土木工程中少见;纯扭 剪扭 弯扭弯剪扭：土木工程中常见。二、受扭构件的分类平衡扭转和协调扭转八章受扭构件，口平衡扭转(1)平衡扭转的概念扭矩由荷载直接
2、引起，其值可由平衡条件直接求出。(2)平衡扭转的实例雨蓬梁吊车梁第八章受扭构件2、协调扭转(1)协调扭转的概念在超静定结构，其扭矩值需变形协调条件才能确定。框架边梁(边梁的抗扭刚度大时就大)第八章受扭构件第八章受扭构件8.2纯扭构件的试验研究第八章受扭构件吊;2纯扭构件的试验研究8. 2.1裂缝出现前的性能1、开裂前，受力性能大体符合弹性扭转理论;钢筋应力很低;2、开裂前，最大剪应力八夕关系呈线性;3、开裂时,4、开裂后,5、开裂后,6、开裂后,裂缝呈螺旋状，构件长边上有一条裂缝发展成为临界裂缝;第八章受扭构件8. 2.2裂缝出现后的性能针对适筋受扭构件部分混凝土退出工作，钢筋应力明显增大;扭
3、转刚度明显降低；混凝土受压，受扭纵筋和箍筋受拉；第八章受扭构件7、最后，与临界裂缝相交的箍筋和纵筋屈服, 另一个长边上的混凝土受压破坏， 构件达到极限扭矩。第八章受扭构件纯扭构件的四种破坏形态适筋破坏:“箍筋和纵筋的配置”均合适时:箍筋和纵筋先屈服，混凝土后压坏。与适筋梁类似，延性破坏。宜避免(2)部分超筋破坏:“箍筋和纵筋的配置巴!混凝土压坏，钢筋一种屈服、另一种未屈服。(3)超筋破坏:“箍筋和纵筋的配置时:钢筋未屈服，混凝土先压坏。应避免与超筋梁类似，脆性破坏。少筋破坏：“箍筋和纵筋的配置均过段时: 一旦开裂，构件立即破坏。；应避免与少筋梁类似，脆性破坏。8.3纯扭构件的扭曲截面承载力45
4、 ft塑性剪应力分布831开裂扭矩的计算1、按塑性理论计算假定混凝土为理想弹塑性材料， 开裂时，截面上各点应力均达到工小=力叱fiM式中叱=J(3/z-b)%一一截面受扭塑性抵抗矩第八章受扭构件2、按弹性理论计算假定混凝土为理想弹性材料,开裂时，截面长边中点的最大剪应力达到工弹性剪应力分布3、规范计算公式建工/=0.7/叱道桥 Tcr = OJftdWt第八章受扣构件8. 3.2扭曲截面受扭承载力的计算计算理论有变角空间桁架模型 斜弯理论 变角空间桁架模型1、基本假定（1）混凝土只承受压力；（2）纵筋与箍筋只承受拉力;（3）忽略中心部分混凝土的抗扭作用。第八章受扭构件纵筋一受拉弦杆; 箍筋2、
5、模型的组成受拉腹杆;斜裂缝间磴一 受压腹杆。a) Tu=Vhbcor+ Vbhcor受扭构件b)c),q zqqi章受扭构件cor% =C(Hqqctgaqt=qtgaq=qtgaj/&而fystl qi 二丁用q表示 Tu2qAcorucor fyvst从前壁平单元体1e)将4代入77=2q4c”得Tu=2-Acor(4)几点说明a)由cfg2g，可见，斜压杆角度a随？而变化,故称变角空间桁架模型。试验表明，斜压杆角度a在30 60。之间。c；推导北时，假定纵筋与箍筋都已屈服。d)变角空间桁架模型推导结果的意义在于确定了 钢筋抗扭项的参数。8.3.3按规范的配筋计算方法1矩形截面纯扭构件的受
6、扭承载力所”+夕后益誓儿，第八章受扭构件T 0.3 5ftWf +1.14 V1 AcorL其中7 =fyAQfyvst cor0.6 1.7。储工。35-叱+1.2A,”于f s An1 1 cor0.6 1.7第八章受扭构件2、箱形截面纯扭构件的受扭承载力建工T Q35%/叱 +12&4”其中I 一 久。第八章受扭构件道桥九7；0.35巨力“叱+1.24Sy( 、h其中 Pa= H1-04殳I b J min受扭构件3、T形、I形截面纯扭构件的受扭承载力hf人章受扭构件划分截面;分配扭矩;(1)(2)叱=%+叱:+%b/9+6%及9+6%,且。，后6。第八章受扭构件第八章受扭构件纯扭构件的
7、截面限制条件构造配筋条件 最小配筋率将与弯剪扭构件一起讲授第八章受扭构件8.4弯剪扭构件的扭曲截面承载力扭矩对受弯承载力的影响T使纵筋拉应力增大，从而导致受弯承载力降低。扭矩对受剪承载力的影响在一个侧面上方向一致，导致承载力小于剪力和扭矩单独作用时的承载力OV、T间的比例关系I和配筋情况J决定,8. 4.1试验研究及破坏形态破坏形态由主要有三种。（1）弯型破坏a）发生条件M较大，V、丁均较小时， 底部纵筋不是很多。b）破坏特征 底部纵筋先屈服，顶部混凝土后压碎而破坏O第八堂受扭构件且顶部纵筋小于底部纵筋。b）破坏特征顶部纵筋先屈服，底部混凝土后压碎而破坏O第八章受扭构件K T较大,且T和V引起
8、的剪应力方向一致的侧面配筋较少时。b）破坏特征裂缝先从一个长边中点开始出现,然后向顶面和底面延伸,最后另一侧长边混凝土压碎而达到破坏OI章受扭构件8. 4.2按规范的配筋计算方法一、k 7共同作用下的矩形截面剪扭构件笫八章受扭构件K建工规范的计算公式(1) 一般矩形截面剪扭构件关键是其二?受剪承载力V 0.7(1.5 - pt )fo + 1.25/yv 电s受扭承载力corT 0.35用力“ + l.2Rfyv 皿 A集中荷载作用下的矩形截面独立剪扭构件受剪承载力Vzv(1.5 一月)格力防o+八丫”电受扭承载力计算公式第八章受扭构件一般剪扭构件0 =-/ 1 0 50.5 )3t 1.0T
9、b%集中荷载作用下的独立剪扭构件/3,=-1+ 0.2(2 +1)1Tb%其是如何得到的？2、道桥规范的计算公式受剪承载力/o匕 玄 %bho d（2 + O.6P）J九仙夕W Av受扭承载方/Ay3W 0.35&九叱+1.2后 a a”s.、p 二-/ 1 + 0.5-0.5LOTdbho笫八受受扭构件二、匕T共同作用下的箱形截面剪扭构件第八章受扭构件1、建工规范的计算公式一般箱形截面剪扭构件受剪承载力V 0.7(1.5 - pt )ftbh0 + 1.25/yv a %s受扭承载力/-AcorT O.35f 叱 + .2&fy 3 A集中荷载作用下的箱形截面独立剪扭构件受剪承载力受扭承载力
10、计算公式第八章.受扭构件一般剪扭构件0.5 /3t 1.00 =-7M集中荷载作用下的独立剪扭构件1.51 + 0.2(2 + 1)Tbho2、道桥规范的计算公式受剪承载力/o匕 玄 %bh。J（2 + O.6P）J九g Qw Av受扭承载力1- A5W 0.354力叱+12&.a 3/3 二-0.5 f3t 1.01 + 0.5匕应用Tdbho第八章受扭构件三、V、T共同作用下的T形、I形截面剪扭构件1、v r的分配(a) V全由腹板承担;(b) 微截面受扭塑性抵抗矩分配给腹板和上、下翼缘;2、配筋计算腹板在匕7；作用下按剪扭构件计算;(b)上、下翼缘分别在7、7)作用下按纯扭构件计算;第八
11、章受扭构件四、弯剪扭构件的承载力计算适于匚形，T形.加、WKn1、可简化的情况(1)当 W0.3V附。或后0.87就附0/(；1+1)时,可仅按受弯正截面和纯扭计算;(2)当TO7V吗或740.175/叱时，可仅按受弯正截面和受剪斜截面计算;J第八章受扭构件27二般情况(1)(2)(3)(4)在“作用下,按受弯正截面计算受弯纵向钢筋 4；在匕丁作用下,按剪扭构件受扭承载力计算受扭箍筋；按剪扭构件受扭承载力计算受扭纵向钢筋上 ；在K T作用下,按剪扭构件受剪承载力计算受剪箍筋上, ；第八章受扭构件翦扭相关性(1)试验结果第八章受扭构件(2)规范方法a)基本假定混凝土部分相关一并假定有腹筋构件混凝
12、土部分的相关性与无腹筋构件相同;钢筋部分不相关一即腹筋的贡献采用简单叠加方法。h）受扭承载力降低系数人相关曲线的简化 4的计算1.5无腹筋梁1.5Pt1 1 匕，。 TCVCO无腹筋梁其的取值范围0. 5pt 凡的计算公式一般剪扭构件R =Pl VWf1 + 0.5- Tbho集中荷载下的独立剪拼勾件pt =-/ VW,l + 0.2（2 + D）底lbho道桥P =-第八章受扭构件8.5压弯剪扭作用下的框架柱承载力计算1、可简化的情况适于矩形截面(了解)当TM (0.175ft+0.035N/A) W,时,可仅按偏压和斜截面受剪计算;2、一般情况(1)在N、/作用下，按偏压正截面计算纵向钢筋4、心(2)在匕丁作用下，按剪扭构件受扭承载力计算受扭箍筋4 ；T 0.354力叫 + (0.07 N / A)夕凹 + 1 fyv &S(3)在匕丁作用下,按剪扭构件受扭承载力计算受扭纵向钢筋4 ；(4)在匕丁作用下,按剪扭构件受剪承载力计算受剪箍筋 4(1.5一河)岩力以0+(1.5 8)0.07% + /今也4+第八章受扭构件8.7构造要求1、弯剪扭构件的纵向钢筋(1)纵向钢筋的最小配筋率规定最小配筋率的目的为防止少筋破坏