弯剪扭构件的破坏形式的分类

y s一、名词解释（每题 3 分，5 题共 15 分） 1. 混凝土结构 2. 结构缝 3. 配箍率4. 作用设计值5. 极限状态二、简答题（8 题共 50 分）1. 简述混凝土结构有哪些优缺点？（6 分）2. 混凝土的收缩对钢筋混凝土构件有哪些影响？收缩与哪些因素有关？（6 分）3. 什么是剪跨比？根据剪跨比不同，斜截面破坏形态有哪些？（6 分）4. 什么是配筋强度比？配筋强度比的范围为什么要加以限制？（6 分）5. 如何划分大、小偏心受拉构件？简述大、小偏心受拉构件破坏特征？（8 分）6. 什么是混凝土碳化？影响因素有哪些？（6 分）7. 如何确定钢筋混凝土构件最大裂缝宽度？（6 分）8. 预应力损失有哪些？并简述之。

（6 分）三、计算题(第 1 题 15 分，第 2 题 12 分，第 3 题 8 分，共 35 分)1. 已知矩形截面梁，梁的尺寸 b ×h = 200mm ×500mm ，采用 HRB400 级钢筋，弯矩设计值M =250kN ⋅ m ，混凝土强度等级为 C30，环境类别为一类。

计算纵向受拉钢筋和受压钢筋的截面面积。

(α1 = 1.0，ξb =0.518，f c = 14.3N/mm 2，f y = f ' = 360N/mm 2，a s =60mm ，a ' =35mm )2. 已知T 形截面梁，截面尺寸 b×h = 200mm×500mm ，翼缘宽度b ' =600mm ，高度 h ' =90mm ，ff采用 HRB400 级钢筋，选用 6 根直径为 25mm 的受拉钢筋，混凝土强度等级为 C30，环境类别为一类，若梁截面最大弯矩设计值 M =320kN ⋅ m ，试校核该梁是否安全？(α1= 1.0，ξb=0.518，fc = 14.3N/mm2，f y = 360N/mm 2，a s =60mm)3. 钢筋混凝土框架柱的截面尺寸为 400×400mm 。

钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态钢筋混凝土是一种常见的结构材料，其在建筑和工程领域中广泛应用。

在结构设计中，扭矩是常常考虑的一种力作用形式。

在钢筋混凝土矩形截面受扭构件中，由于扭矩的作用，构件会发生破坏。

本文将就钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态展开讨论。

钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态主要有三种，分别是纯扭破坏、剪切扭破坏和扭转破坏。

下面将对这三种破坏形态进行详细描述。

首先是纯扭破坏。

在纯扭破坏的情况下，构件仅受到扭矩的作用，未受到弯矩和剪力的影响。

这种破坏形态主要发生在构件截面尺寸较小、受力较小的情况下。

在纯扭破坏中，构件会发生扭曲变形，最终导致截面失稳。

其次是剪切扭破坏。

在剪切扭破坏的情况下，构件受到了扭矩和剪力的共同作用。

扭矩会导致构件发生扭转变形，而剪力会在截面内产生扭曲剪力，使得构件出现竖向剪切破坏。

剪切扭破坏常发生在构件截面尺寸较大、受力较大的情况下。

最后是扭转破坏。

在扭转破坏的情况下，构件不仅受到了扭矩和剪力的作用，还受到了弯矩的影响。

弯矩会引起构件发生弯曲变形，进而加剧扭转变形。

扭转破坏常发生在构件截面尺寸较大、受力较大、且弯矩作用较大的情况下。

钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态与构件的几何形状和材料性质密切相关。

一般来说，构件的截面尺寸越大，承受的扭矩和剪力越大，从而使得破坏形态趋向于剪切扭破坏或扭转破坏。

而截面尺寸较小的构件，受力较小，更容易出现纯扭破坏。

构件的材料性质也会对破坏形态产生影响。

在相同的受力条件下，强度较高的混凝土和钢筋可以提高构件的抗扭能力，使其更难发生破坏。

钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态主要有纯扭破坏、剪切扭破坏和扭转破坏。

构件的几何形状和材料性质是决定破坏形态的关键因素。

在实际工程设计中，需要根据具体情况选择合适的截面尺寸和材料性质，以提高构件的抗扭能力，确保结构的安全可靠。

第五章 受扭构件承载力计算一、填空题：1、钢筋混凝土弯、剪、扭构件，剪力的增加将使构件的抗扭承载力 ；扭矩的增加将使构件的抗剪承载力 。

2、由于配筋量不同，钢筋混凝土纯扭构件将发生 、 、 、 四种破坏。

3、抗扭纵筋应沿 布置，其间距 。

4、钢筋混凝土弯、剪、扭构件箍筋的最小配筋率 ，抗弯纵向钢筋的最小配筋率 ，抗扭纵向钢筋的最小配筋率 。

5、混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ς应在 范围内。

6、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用，必须将箍筋做成 形状，且箍筋的两个端头应 。

二、判断题：1、受扭构件中抗扭钢筋有纵向钢筋和横向钢筋，它们在配筋方面可以互相弥补，即一方配置少时，可由另一方多配置一些钢筋以承担少配筋一方所承担的扭矩。

（ ）2、受扭构件设计时，为了使纵筋和箍筋都能较好地发挥作用，纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值ς控制在7.16.0≤≤ς。

（ ）3、在混凝土纯扭构件中，混凝土的抗扭承载力和箍筋与纵筋是完全独立的变量。

（ ）4、矩形截面纯扭构件的抗扭承载力计算公式t t W f T 35.0≤+s f A A yv st cor12.1ζ只考虑混凝土和箍筋提供的抗扭承载力（ ）5、对于承受弯、剪、扭的构件，为计算方便，规范规定： t t W f T 175.0≤时，不考虑扭矩的影响，可仅按受弯构件的正截面和斜截面承载力分别进行计算。

（ ）6、对于承受弯、剪、扭的构件，为计算方便，规范规定：035.0bh f V t ≤或01875.0bh f V t +≤λ时，不考虑剪力的影响，可仅按受弯和受扭构件承载力分别进行计算。

（ ）7、弯、剪、扭构件中，按抗剪和抗扭计算分别确定所需的箍筋数量后代数相加，便得到剪扭构件的箍筋需要量。

（ ）8、对于弯、剪、扭构件，当c c tf W T bh V β25.08.00≤+加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。

（ ） 9、对于弯、剪、扭构件，当满足t tf W T bh V 7.00≤+时，箍筋和抗扭纵筋按其最小配筋率设置。

第8章受扭构件承载力的计算§8.1 概述实际工程中哪些构件属于受扭构件？工程结构中，结构或构件处于受扭的情况很多，但处于纯扭矩作用的情况很少，大多数都是处于弯矩、剪力、扭矩共同作用下的复合受扭情况，比如吊车梁、框架边梁、雨棚梁等，如图8-1所示。

图8-1 受扭构件实例受扭的两种情况：平衡扭转和协调扭转。

静定的受扭构件，由荷载产生的扭矩是由构件的静力平衡条件确定的，与受扭构件的扭转刚度无关，此时称为平衡扭转。

如图8-1（a ）所示的吊车梁，在竖向轮压和吊车横向刹车力的共同作用下，对吊车梁截面产生扭矩T 的情形即为平衡扭转问题。

对于超静定结构体系，构件上产生的扭矩除了静力平衡条件以外，还必须由相邻构件的变形协调条件才能确定，此时称为协调扭转。

如图8-1（b ）所示的框架楼面梁体系，框架的边梁和楼面梁的刚度比对边梁的扭转影响显著，当边梁刚度较大时，对楼面梁的约束就大，则楼面梁的支座弯矩就大，此支座弯矩作用在边梁上即是其承受的扭矩，该扭矩由楼面梁支承点处的转角与该处框架边梁扭转角的变形协调条件所决定，所以这种受扭情况为协调扭转。

§8.2 纯扭构件的试验研究8.2.1 破坏形态钢筋混凝土纯扭构件的最终破坏形态为：三面螺旋形受拉裂缝和一面（截面长边）的斜压破坏面，如图8-3所示。

试验研究表明，钢筋混凝土构件截面的极限扭矩比相应的素混凝土构件增大很多，但开裂扭矩增大不多。

图8-2 未开裂混凝土构件受扭图8-3 开裂混凝土构件的受力状态 8.2.2 纵筋和箍筋配置对纯扭构件破坏性态的影响受扭构件的四种破坏形态受扭构件的破坏形态与受扭纵筋和受扭箍筋配筋率的大小有关，大致可分为适筋破坏、部分超筋破坏、完全超筋破坏和少筋破坏四类。

对于正常配筋条件下的钢筋混凝土构件，在扭矩作用下，纵筋和箍筋先到达屈服强度，然后混凝土被压碎而破坏。

这种破坏与受弯构件适筋梁类似，属延性破坏。

此类受扭构件称为适筋受扭构件。

弯剪扭构件破坏形态及特征-回复1. 弯剪扭构件是什么？弯剪扭构件是一种常见的机械结构组件，通常由两个以上的杆件组成。

这些杆件通常具有弯曲、剪切和扭转等形变特征，因此称为弯剪扭构件。

在工程设计中，弯剪扭构件通常用于连接和支撑结构，能够承受横向和纵向荷载。

2. 弯剪扭构件破坏形态有哪些？弯剪扭构件的破坏形态取决于其材料特性、几何形状和荷载类型等因素。

通常，弯剪扭构件的破坏情况可以分为以下几种形态：（1）挤压破坏：当弯剪扭构件承受超出其极限荷载时，其杆件会发生挤压变形，导致构件整体失稳或失效。

（2）拉伸破坏：当弯剪扭构件承受拉伸荷载时，其杆件会产生拉伸变形，导致构件的破坏。

（3）剪切破坏：当弯剪扭构件承受剪切荷载时，其杆件会产生剪切变形，导致构件的破坏。

（4）弯曲破坏：当弯剪扭构件承受弯曲荷载时，其杆件会产生弯曲变形，导致构件的破坏。

（5）扭曲破坏：当弯剪扭构件承受扭曲荷载时，其杆件会产生扭曲变形，导致构件的破坏。

3. 弯剪扭构件破坏特征有哪些？弯剪扭构件在破坏前通常会表现出一些特征，这些特征可以帮助人们判断其破坏类型和破坏原因。

下面是几种常见的弯剪扭构件破坏特征：（1）变形：在承受荷载之后，弯剪扭构件的某些部位会出现明显变形，这些变形可能是弯曲、扭曲、剪切或扭转等形式。

（2）裂纹：弯剪扭构件在破坏之前可能会出现一些裂纹，这些裂纹可能是横向或纵向的，也可能是在局部区域产生。

（3）饱和：当弯剪扭构件承受超过其极限荷载时，其变形不再随荷载增加而增加，反而会保持在一个固定的程度，称为饱和状态。

（4）失稳：当弯剪扭构件承受荷载超出其极限时，其整体可能会失去平衡，导致失稳破坏。

（5）屈服：当弯剪扭构件承受荷载超过其材料的屈服极限时，其杆件会发生弹性变形后逐渐进入塑性区，最终导致破坏。

4. 如何避免弯剪扭构件破坏？为了避免弯剪扭构件的破坏，需要从以下几个方面入手：（1）合理设计：在弯剪扭构件的设计中，需要考虑荷载类型、荷载大小、杆件尺寸和材料强度等因素，以确保构件能够承受其设计荷载。

混凝土结构设计原理学习报告报告名称混凝土结构设计原理学习报告院部名称建筑工程学院专业土木工程（建筑工程）班级12土木工程（建筑工程）1学生姓名戴海涵学号1206101017指导教师倪红金陵科技学院教务处制在弯剪扭共同作用下的构件如何处理设计问题前言：扭转是结构承受的五种基本受力状态之一（拉压弯剪扭）。

在钢筋混凝土结构中，处于纯扭矩作用的机构很少，大多数情况下都是处于弯矩、剪力和扭矩或压力、剪力和扭矩共同作用下的复合受力状态。

因此在设计构件时应综合考虑结构的受力情况。

一、钢筋混凝土纯扭构件的几种破坏形式：（1）适筋纯扭构件当纵向钢筋和箍筋的数量配置适当时，在外扭矩作用下，混凝土开裂并退出工作，钢筋应力增加但没有达到屈服点。

随着扭矩荷载不断增加，与主斜裂缝相交的纵筋和箍筋相继达到屈服强度，同时混凝土裂缝不断开展，最后形成构件三面受拉开裂，一面受压的空间扭曲破坏面，进而受压区混凝土被压碎而破坏，这种破坏与受弯构件适筋梁类似，属延性破坏，以适筋构件受力状态作为设计的依据。

（2）超筋纯扭构件当纵向钢筋和箍筋配置过多或混凝土强度等级太低，会发生纵筋和箍筋都没有达到屈服强度，而混凝土先被压碎的现象，这种破坏与受弯构件超筋梁类似，没有明显的破坏预兆，钢筋未充分发挥作用，属脆性破坏，设计中应避免。

为了避免此种破坏，《混凝土结构设计规范》对构件的截面尺寸作了限制，间接限定抗扭钢筋最大用量。

（3）少筋纯扭构件当纵向钢筋和箍筋配置过少（或其中之一过少）时，混凝土开裂后，混凝土承担的拉力转移给钢筋，钢筋快速达到屈服强度并进入强化阶段，其破坏特征类似于受弯构件的少筋梁，破坏扭矩与开裂扭矩接近，破坏无预兆，属于脆性破坏。

这种构件在设计中应避免。

为了防止这种少筋破坏，《混凝土结构设计规范》规定，受扭箍筋和纵向受扭钢筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率，并应符合受扭钢筋的构造要求。

二、纯扭构件承载力计算：（1）计算矩形截面钢筋混凝土纯扭构件：结构受扭开裂扭矩值为：)3(62b h b f W f T t t t cr -==为统一开裂扭矩值的计算公式，并满足一定的可靠度要求，其计算公式为：)3(67.07.02b h b fW f T t t t cr -==（Wt 为截面受扭塑性抵抗拒）矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算公式为：cor yvt t A sfW f T ζ2.135.0+≤（corst yv stl y u A f s A f 1=ζ ）（6-8）stl A 是对称布置在截面中的全部抗扭纵筋的面积 cor u 是核心截面部分的周长ζ应该满足：7.16.0≤≤ζ的条件（2）计算T 形梁和工字形截面钢筋混凝土纯扭构件：1、T 形和工字形截面的纯扭构件承受扭矩T 时，可将截面划分为腹板、受压翼缘和受拉翼缘等三个矩形块（右图），将总的扭矩T 按各矩形块的受扭塑性抵抗矩分配给各矩形块承担，各矩形块承担的扭矩分别为：腹板： tww tW T T W =（6-10）受压翼缘： ''tf f t W T T W = (6-11)受拉翼缘： tf f tW T T W =(6-12)式中 'f T 、w T 、f T ——分别为受压翼缘、腹板及受拉翼缘的扭矩设计值； 'tf W 、tw W 、tf W ——分别为受压翼缘、腹板及受拉翼缘的抗扭塑性抵抗矩； t W ——整个截面的抗扭塑性抵抗矩；'t tw tf tf W W W W =++ T 形和工形截面抗扭塑性抵抗矩分别按下式计算：2(3)6tw b W h b =-，''2'()2f f tf h W b b =-，2()2f tf f h W b b =- (6-12)2、求得各矩形块承受的扭矩后，按式（6-8）计算，确定各自所需的抗扭纵向钢筋及抗扭箍筋面积，最后再统一配筋。