3.3受弯构件正截面承载力计算的基本原则

3.33.3受弯构件正截面承载力计算的基本原则受弯构件正截面承载力计算的基本原则以适筋梁破坏瞬间的应力状态为强度计算之依据3.3.1基本假定1、平截面假定 2、不考虑混凝土的抗拉强度 3、材料应力与应变关系 (1)混凝土受压时的应力应变关系。图3-15是欧洲混凝土协会的标准规范中采用的作为计算依据的典型化混凝土应力-应变曲线。曲线的上升段为二次抛物线，其表达式为 图 3-15(2)钢筋的应力-应变曲线，多采用简化的理想弹塑 性应力-应变关系。纵向受拉钢筋的受拉极限应变为0.01。表达式为 (0y)3.3.23.3.2压区混凝土等效矩形应力压区混凝土等效矩形应力 现以图3-17所示的矩形截面来推导破坏时受压区混凝土的压应力合力C及其合力作用yc位置的表达式。图3-17 受压区混凝土等效矩形应力图a)截面b)平均应变分布c)受压区混凝土应力分布模式d)等效矩形混凝土压应力分布 现以图3-17所示的矩形截面来推导破坏时受压区混凝土的压应力合力C C及其合力作用y yc c位置的表达式。积分后可得：混凝土压应力合力C的作用点至受压边缘的距离，可由下式计算：积分后可得：显然，上述方法比较麻烦，为了简便，可以假想在保持压应力合力C的大小其合力作用y yc c位置不变的条件下，用等效应力图（图3-17d）来替换实际的应力分布图（图3-17c）。式中，矩形压应力图的高度x与按平截面假定的中和轴高度xc的比值,即=x/xc 矩形压应力图的应力与受压区混凝土最大应力o的比值 对于极限压应变和相应的按混凝土强度级别来分别取值。详见表3-1。对所取用的混凝土受压区等效矩形应力值取，为混凝土的轴心抗压强度设计值。混凝土极限压应变混凝土极限压应变 cucu与系数与系数 表表3-13-1混凝土强混凝土强度等级度等级C50以以下下C55C60C65C70C75C80cu0.00330.003250.00320.003150.00310.003050.0030.80.790.780.770.760.750.743.3.33.3.33.3.33.3.3相对界限受压区高度相对界限受压区高度相对界限受压区高度相对界限受压区高度b b b bb b在适筋梁的界限破坏时，等效受压区高度与在适筋梁的界限破坏时，等效受压区高度与截面有效高度之比截面有效高度之比 当当 b b时，破坏时钢筋拉应变时，破坏时钢筋拉应变s sy y，受拉钢筋，受拉钢筋已经达到屈服强度，表明发生的破坏为适筋破坏或已经达到屈服强度，表明发生的破坏为适筋破坏或少筋破坏少筋破坏界限破坏的特征是受拉钢筋达到屈服强度的同时，受压区混凝土边缘达到极限压应变。因此，用b来作为界限条件。其中fsd为受拉钢筋的抗拉强度设计值。按混凝土轴心抗压强度设计值、不同钢筋的强度设计值和弹性模量值可得到公路桥规规定的值。详见表3-2。相对界限受压区高度b表3-2 混凝土强度等级混凝土强度等级b钢筋种类钢筋种类C50及以下及以下C55、C60C65、C70R2350.62 0.60 0.58 HRB3350.56 0.54 0.52 HRB400,KL4000.53 0.51 0.49 3.3.43.3.4最小配筋率最小配筋率minmin为了防止将构件设计成少筋构件，要求构件的配筋率不得低于其最小配筋率min.最小配率是少筋构件与适筋构件的界限配筋率，它是根据受弯构件的破坏弯矩等于其开裂弯矩确定。详见附表1-9。