受弯构件斜截面破坏的三种形态的承载力

钢筋混凝土受弯构件是建筑结构中常见的一种构件类型，其在受外力作用下会产生不同的破坏形态。

为了确保建筑结构的安全和稳定，必须对钢筋混凝土受弯构件的破坏形态进行深入了解，并采取相应的防止措施。

本文将针对钢筋混凝土受弯构件的斜截面破坏形态，详细介绍三种常见的破坏形态及相应的防止措施。

一、压杆破坏形态及防止措施1.1 压杆破坏形态压杆破坏是指在受弯构件受力情况下，混凝土出现压碎破坏，通常表现为压浆区压碎破坏、混凝土冲切破坏或者沿对角受压区拉出裂缝。

1.2 防止措施为了防止压杆破坏形态的出现，可以采取以下措施：- 增加受压区混凝土的合理尺寸和横截面尺寸，提高受压区的抗压能力；- 采用足够的箍筋对受压区进行约束，增加混凝土的受压承载能力；- 适当增加受拉区的受压构件，增加抗压构件的抗压承载能力。

二、拉杆破坏形态及防止措施2.1 拉杆破坏形态拉杆破坏是指在受弯构件受力情况下，受拉钢筋或者混凝土出现拉伸破坏，通常表现为受拉钢筋屈服、拉断或者混凝土拉裂。

2.2 防止措施为了防止拉杆破坏形态的出现，可以采取以下措施：- 增加受拉区钢筋的截面积和数量，提高受拉钢筋的抗拉承载能力；- 采用足够的箍筋对受拉区进行约束，增加混凝土的受拉承载能力；- 采用高强度的混凝土，增加受拉区混凝土的抗拉承载能力。

三、双杆破坏形态及防止措施3.1 双杆破坏形态双杆破坏是指受弯构件同时出现压杆破坏和拉杆破坏，通常表现为受压区和受拉区同时出现破坏，可能造成构件的整体破坏。

3.2 防止措施为了防止双杆破坏形态的出现，可以采取以下措施：- 综合考虑受压区和受拉区的抗压和抗拉能力，合理设计构件尺寸和配筋；- 采用合适的受拉钢筋和箍筋，提高受拉区的抗拉承载能力；- 强化构件的延性，降低构件发生双杆破坏的可能性。

总结钢筋混凝土受弯构件的斜截面破坏形态主要包括压杆破坏、拉杆破坏和双杆破坏。

为了有效防止这些破坏形态的出现，需要在设计和施工过程中充分考虑受压区和受拉区的受力特点，合理设计构件尺寸和配筋，采用适当的材料和技术措施，确保构件在受力情况下具有良好的抗压和抗拉性能。

第5章 受弯构件的斜截面承载力5．1概述上一章讲了钢筋混凝土受弯构件在主要承受弯矩的区段内，会产生垂直裂缝，如果正截面受弯承载力不够，将沿垂直裂缝发生正截面受弯破坏。

钢筋混凝土受弯构件在弯矩和剪力共同作用下，当正截面受弯承载力得到保证时，则有能产生斜截面破坏。

斜截面破坏包括斜截面受剪破坏和斜截面受弯破坏两方面。

因此为了保证受弯构件的承载力，除了进行正截面受弯承载力计算外，还必须进行斜截面受剪承载力计算，同时斜截面受弯承载力则是通过对纵向钢筋和箍筋的构造要求来满足的。

钢筋混凝土受弯构件在出现裂缝前的应力状态，由于它是两种不同材料组成的非均质体，因而材料力学公式不能完全适用。

但是当作用的荷载较小，构件内的应力也较小，其拉应力还未超过混凝土的抗拉极限强度、亦即处于裂缝出现以前的I a 阶段状态时，则构件与均质弹性体相似，应力-应变基本成线性关系，此时其应力可近似按一般材料力学公式来进行分析。

在计算时可将纵向钢筋截面按其重心处钢筋的拉应变取与同一高度处混凝土纤维拉应变相等的原则，由虎克定律换算成等效的混凝土截面，得出一个换算截面，则截面上任意一点的正应力和剪应力分别按下式计算，其应力分布见图5-1。

图5-1 钢筋混凝土简支梁开裂前的应力状态（a ）开裂前的主应力轨迹线；（b ）换算截面；（c ）正应力σ图；（d ）剪应力τ图正应力 0I My =σ （5-1） 剪应力 0bI VS =τ （5-2） 式中 I 0——换算截面惯性矩。

由于受弯构件纵向钢筋的配筋率一般不超过2%，所以按换算截面面积计算所得的正应力和剪应力值与按素混凝土的截面计算所得的应力值相差不大。

根据材料力学原理，受弯构件正截面上任意一点在正应力σ和剪应力τ共同作用下，在该点所产生的主应力，可按下式计算主拉应力 2242τσσσ++=tp （5-3）主压应力 2242τσσσcp +-= （5-4） 主应力的作用方向与构件纵向轴线的夹角α可由下式求得：στα22-=tg （5-5）在中和轴附近，正应力很小，剪应力大，主拉应力方向大致为45°。

对称集中荷载作用下简支梁的主应力轨迹线（图中，实线为主拉应力轨迹线；虚线为主压应力轨迹线。

）My VS tp 2σσ=cp 2σσ=梁内任一点的应力主应力剪跨比P aP202lh ββ⋅lβl()22222qll ql M l q l βββββ=⋅−=−()1222ql ql V q l ββ=−=−x tp 12σσ=+xcp 2σσ=−1arctan 2α=στ斜截面破坏形态◆斜压破坏为受压脆性破坏；◆剪压破坏界于受拉和受压脆◆斜拉破坏为受拉脆性破坏，无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的无腹筋梁的弯剪承载力有限，若不足以抵抗荷载产生的1. 剪跨比¾集中荷载作用下2. 腹筋的数量在一定的范围内，腹筋配筋率增大，抗剪承载力提高。

3. 混凝土强度斜截面破坏是因土强度对梁的抗剪承载力影响很大。

当剪跨比一定时，梁的抗剪承载力随混凝土强度提高而增大4. 纵筋配筋率随着纵筋的配筋率的提高，梁的抗剪承载力也增大。

1、直接作用：纵筋截面承受一定剪力（2、纵筋抑制斜裂缝的发展，增大斜裂缝间交互面的剪力传递，增加纵筋量能加大混凝土剪压区高度，从而间接提高梁的抗剪能力。

纵筋的销栓力ρ大于1.5%时，纵向受拉钢筋的配筋率()ρ0.720βρ=+5. 其他因素（1）截面形状这主要是指斜截面抗剪承载力有一定作用。

适当增加翼缘宽度，可提高抗剪承载力，但翼缘过大，增大作用逐渐减小。

另外，增大梁的宽度也可提高抗剪承载力。

与矩形截面梁相比，形截面梁的斜截面承载力一般要高我国《混凝土结构设计规范》钢筋混凝土梁斜截面抗u c ix d s sbV V V V V V =++++sb b V V =⋅为简化计算，主要考虑未开裂混凝土的抗剪作用和腹筋V u ——梁斜截面破坏时所承受的总剪力V c ——V s ——与斜裂缝相交的箍筋所承受的剪力V sb ——与斜裂缝相交的弯起钢筋所承受的剪力如令Vcs 为箍筋和混凝土共同承受的剪力，则无腹筋梁有腹筋梁若腹筋既有箍筋又有弯起钢筋，则对于有腹筋梁，由于箍筋的存在抑制了斜裂缝的开展，使得梁剪压区面积增大，致使强度和配箍率有关。

第 1 页/共 2 页第四章 受弯构件斜截面承载力计算1、钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种？各在什么情况下发生？ 答：（1）斜拉破坏：在荷载作用下，梁的剪跨段产生由梁底竖向裂缝沿主压应力轨迹线向上延伸发展而成的斜裂缝。

其中有一条主要斜裂缝很快形成，并疾驰舒展至荷载垫板边缘而使梁体混凝土裂通，梁被撕裂成两部分而丧失承载力，同时，沿纵向钢筋往往陪同产生水平撕裂裂缝。

这种破坏发生骤然，破坏荷载等于或者略高于主要斜裂缝浮上时的荷载，破换面比较整洁，无混凝土压碎现象。

发生条件：在剪跨比比较大时。

（m >3）（2）斜压破坏：当剪跨比较小时，（m <1），首先是荷载作用点和支座之间浮上一条斜裂缝，然后浮上若干条大体相平行的斜裂缝，梁腹被分割成若干个倾斜的小柱体。

随着荷载增大，梁腹发生类似混凝土棱柱体被压坏的情况，破环时斜裂缝多而密，但没有主裂缝，所以称为斜压破坏。

（3）剪压破坏：随着荷载的增大，梁的剪弯区段内陆续浮上几条斜裂缝，其中一条发展成为临界斜裂缝。

临界斜裂缝浮上后，梁承受的荷载还能继续增强，而斜裂缝舒展至荷载垫板下，直到斜裂缝顶端（剪压区）的混凝土在正应力x σ，剪应力τ及荷载引起的竖向局部压应力y σ的共同作用下被压酥而破坏。

破坏处可见到无数平行的斜向断裂缝和混凝土碎渣。

发生条件：多见于剪跨比13≤≤m 的情况中。

2、名词解释：广义剪跨比、狭义剪跨比、理论充足利用点、理论不需要点、 弯矩包络图、抵御弯矩图 答：广义剪跨比：剪跨比是一个无量纲常数，用0Vh m M =来表示，此处M 和V 分离为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，0h 为截面有效高度，普通把m 的这个表达式称为“广义剪跨比”。

狭义剪跨比：例如图中CC ‵截面的剪跨比00h a h V m c c =M =，其中a 为扩散力作用点至简支梁最近的支座之间的距离，称为“剪跨”。

偶尔称0h a m =为“狭义剪跨比”。

抵御弯矩图：它又称材料图，就是沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵御弯矩图，即表示各正截面所具有的抗弯承载力。

受弯构件斜截面破坏的三种形态
受弯构件斜截面破坏是指在抗弯设计中，由于构件斜截面受到外力的作用而发生破坏的情况。

一般来说，受弯构件的斜截面破坏分为三种形态：剪切破坏、弯曲破坏和屈服破坏。

一、剪切破坏
剪切破坏是指在构件斜截面上产生一个或多个薄层，随着加载的继续增大，这些薄层可能会破裂，使构件斜截面破坏。

剪切破坏一般会出现在立方体截面的构件上，如钢筋混凝土梁、柱等，由于构件的斜截面向不同方向受到外力的作用，使得构件斜截面上的应力状态发生失衡，产生破坏。

二、弯曲破坏
弯曲破坏是指在构件斜截面上产生一个弯曲的破坏区域，这一破坏形态常见于受拉弯扭转作用的构件，如钢筋混凝土梁、圆钢柱等。

其原理是由于构件斜截面受到外力的作用，使得构件斜截面上的应力状态发生失衡，导致斜截面出现弯曲的破坏形态。

三、屈服破坏
屈服破坏是指在构件斜截面上产生一个屈服弯曲的破坏区域，这一破坏形态常见于受拉弯扭转作用的构件，如钢筋混凝土梁、圆钢柱等。

这一破坏形态的产生，是由于构件斜截面受到外力的作用，使得构件斜截面上的拉应力大于材料的屈服强度，导致斜截面出现屈服弯曲的破坏形态。

总之，构件斜截面破坏的三种形态分别是剪切破坏、弯曲破坏和屈服破坏，它们都是由于构件斜截面受到外力的作用，使得构件斜截面上的应力状态发生失衡，从而导致构件斜截面出现各种破坏形态。

因此，在抗弯设计时，必须注意构件斜截面的破坏形态，以确保构件在正常使用情况下不会发生破坏。

受弯构件斜截面破坏的主要形态受弯构件在受到外加载荷时，由于材料的强度和刚度的限制，会
发生破坏。

在弯曲过程中，构件的截面会发生多种形态的破坏。

1.剪切破坏：当受弯构件的外加载荷使得构件截面承受剪切力时，可能会导致截面内部的材料出现切割破坏。

这种破坏形态在混凝土构
件中更为常见，称为剪切破坏。

当剪力超过构件的抗剪承载能力时，
截面内部的材料会出现剪切裂缝，如果进一步加大加载荷，则可能导
致截面的整体破坏。

2.弯曲破坏：受弯构件在外加载荷作用下，会发生弯曲。

当外加
载荷超过了构件的抗弯承载能力时，构件截面会出现裂缝并最终发生
破坏。

在金属材料中，这种破坏形态常称为屈服屈服破坏。

在混凝土
构件中，弯曲破坏会导致截面内部的混凝土出现决裂，称为压缩破坏。

3.拉伸破坏：在一些情况下，受弯构件可能会因外加载荷的作用
而出现拉伸破坏。

当构件的受拉边缘受到较大的拉力时，如果材料的
抗拉强度低于加载荷，可能会导致拉伸破坏。

这种破坏形态在钢结构
中比较常见，称为拉拉破坏。

拉伸破坏的特点是截面内部的材料发生拉裂，若进一步增大加载荷，则可能导致截面整体破坏。

4.四边支撑破坏：当受弯构件的截面四边都得到支撑时，破坏形态会有所不同。

在这种情况下，受弯构件的破坏主要发生在截面角的位置。

这种破坏形态称为四边支撑破坏。

四边支撑破坏时，截面角附近的材料会发生拉伸破坏，裂缝从截面的角处开始扩展，最后导致整个截面的破坏。

受弯构件斜截面受剪承载力计算一、有腹筋梁受剪承载力计算基本公式1． 矩形、T 形和Ⅰ形截面的一般受弯构件，斜截面受剪承载力计算公式为： 0025.17.0h s A f bh f V V sv yv t cs +=≤ (5-6)式中 t f 一混凝土抗拉强度设计值；b 一构件的截面宽度，T 形和Ⅰ形截面取腹板宽度；0h 一截面的有效高度；yv f 一箍筋的抗拉强度设计值；sv A 一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，1sv sv nA A =；n 一在同一截面内箍筋的肢数；1sv A 一单肢箍筋的截面面积；s 一箍筋的间距。

2．集中荷载作用下的独立梁（包括作用多种荷载，且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况），斜截面受剪承载力按下式计算： 000.175.1h s A f bh f V V sv yv t cs ++=≤λ (5-7)式中 λ一剪跨比，可取0/h a =λ，a 为计算截面至支座截面或节点边缘的距离，计算截面取集中荷载作用点处的截面。

当λ小于 1.5 时，取5.1=λ；当λ大于 3.0 时，取0.3=λ。

独立梁是指不与楼板整浇的梁。

构件中箍筋的数量可以用箍筋配箍率sv ρ表示:bs A sv sv =ρ (5-8)3．当梁内还配置弯起钢筋时，公式(5-4)中s sb y b A f V αsin 8.0=(5-9) 式中y f 一纵筋抗拉强度设计值；sb A 一同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积； s α一斜截面上弯起钢筋的切线与构件纵向轴线的夹角，一般取o 45，当梁较高时，可取o60。

剪压破坏时，与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋的拉应力一般都能达到屈服强度，但是拉应力可能不均匀。

为此，在弯起钢筋中考虑了应力不均匀系数，取为0.8。

另外，虽然纵筋的销栓作用对斜截面受剪承载力有一定的影响，但其在抵抗受剪破坏中所起的作用较小，所以斜截面受剪承载力计算中没有考虑纵筋的作用。

第4章 受弯构件的斜截面承载力教学要求：1 深刻理解受弯构件斜截面受剪的三种破坏形态及其防止对策。

2 熟练掌握梁的斜截面受剪承载力计算。

3 理解梁内纵向钢筋弯起和截断的构造要求。

4 知道梁内各种钢筋，包括纵向受力钢筋、纵向构造钢筋、架立筋和箍筋等的构造要求。

4.1 概述在保证受弯构件正截面受弯承载力的同时，还要保证斜截面承载力，它包括斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力两方面。

工程设计中，斜截面受剪承载力是由计算和构造来满足的，斜截面受弯承载力则是通过对纵向钢筋和箍筋的构造要求来保证的。

图4-1 箍筋和弯起钢筋图4-2 钢筋弯起处劈裂裂缝工程设计中，应优先选用箍筋，然后再考虑采用弯起钢筋。

由于弯起钢筋承受的拉力比较大，且集中，有可能引起弯起处混凝土的劈裂裂缝，见图4-2。

因此放置在梁侧边缘的钢筋不宜弯起，梁底层钢筋中的角部钢筋不应弯起，顶层钢筋中的角部钢筋不应弯下。

弯起钢筋的弯起角宜取45°或60°。

4.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态钢筋混凝土梁在剪力和弯矩共同作用的剪弯区段内，将产生斜裂缝。

2224tp σσστ=++主拉应力主压应力2224cp σσστ=−+主拉应力的作用方向与梁轴线的夹角α2tan(2)τασ=−图4-3 主应力轨迹线4.2.1 腹剪斜裂缝与弯剪斜裂缝图4-4 斜裂缝(a)腹剪斜裂缝；(b)弯剪斜裂缝这种由竖向裂缝发展而成的斜裂缝，称为弯剪斜裂缝，这种裂缝下宽上细，是最常见的，如图4-4(b)所示。

4.2.2 剪跨比在图4-5所示的承受集中荷载的简支梁中，最外侧的集中力到临近支座的距离a 称为剪跨，剪跨a 与梁截面有效高度h 0的比值，称为计算截面的剪跨比，简称剪跨比，用λ表示，λ=a/h 0。

图4-5 集中荷载作用的简支梁对于承受集中荷载的简支梁，λ=M/(Vh 0)=a/h 0，即这时的剪跨比与广义剪跨比相同。

对于承受均布荷载的简支梁，设l为梁的跨度，βl为计算截面离支座的距离，则λ可表达为跨高比l/h0的函数：剪跨比λ反映了截面上正应力σ和剪应力τ的相对比值，在一定程度上也反映了截面上弯矩与剪力的相对比值。

双筋梁斜截面破坏形态
双筋梁是指在梁的截面内设置一根或多根钢筋，一般情况下钢筋分布在梁底部和梁顶部，称之为双筋梁。

斜截面破坏形态指的是在受力作用下，梁的截面发生破坏时的形态。

在双筋梁的截面上，一般会出现以下几种破坏形态：
1. 剪切破坏：双筋梁的剪力会导致梁截面的剪切破坏。

一般来说，当梁受到较大剪力时，梁截面的混凝土会发生剪切破坏，呈现出沿纵向斜裂的形态。

2. 弯曲破坏：当双筋梁受到弯曲作用时，梁的截面可能会发生弯曲破坏。

在弯曲破坏时，梁截面的混凝土和钢筋都可能发生开裂或者剪切破坏，呈现出复杂的破坏形态。

3. 压碎破坏：当双筋梁受到较大的压力时，梁的截面可能会发生压碎破坏。

在压碎破坏时，梁截面的混凝土会发生局部破碎或者压断，形成多个碎片。

总的来说，双筋梁的斜截面破坏形态取决于梁受到的荷载类型和受力状态。

不同类型的荷载和受力状态会导致不同的破坏形态。

在实际工程设计中，需要充分考虑双筋梁的破坏形态，以确保梁的结构安全性。

简述钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态及防止措施。

钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态如下：
1.少筋破坏：是指当配置在构件受拉区的纵向受力钢筋数量较少，其面积不足以
承受设计剪力时，梁在斜裂缝出现后即发生脆性破坏。

这种破坏突然发生，力矩很大，没有预兆，破坏很危险。

2.适筋破坏：是指当配置在构件受拉区的纵向受力钢筋数量适中，其面积足以承
受设计剪力，梁在剪切破坏前能出现明显的斜裂缝。

这种破坏有明显的预兆，属于延性破坏类型。

3.超筋破坏：是指当配置在构件受拉区的纵向受力钢筋数量较多，其面积不能承
受设计剪力时，梁在斜裂缝出现后，承载能力基本没有变化，但继续加载，受压区混凝土被压碎，整个梁被破坏。

这种破坏也是突然发生，没有明显预兆，属于脆性破坏类型。

为了防止这三种破坏形态的发生，可以采取以下措施：
1.保证梁的剪切承载能力满足要求，即配置足够数量的纵向受力钢筋。

2.保证梁的剪切承载能力满足要求，即合理选择纵向受力钢筋的直径和数量。

3.保证梁的剪切承载能力满足要求，即控制梁的截面尺寸和混凝土强度等级。

以上内容仅供参考，如需更全面准确的信息，可咨询土木工程结构专业人士。