2019年岩土工程师结构设计考点冲刺（六）

　　一、钢筋混凝土受弯构件

　　(一)正截面抗弯承载力

　　1.受弯构件沿正截面可能发生的三种破坏形态

　　(1)少筋破坏;当构件受拉配筋率ρ=As/(bho)<ρmin(最小配筋率)时，构件一旦开裂即丧失承载能力，呈脆性破坏，无明显预兆，材料不能充分利用，在设计中应加以避免。

　　(2)适筋破坏：当正截面混凝土受压区的高度χ≤ξbh0(ξb为相对界限受压区高度)，ρ=As/(bho)≥ρmin时，构件纵向受拉筋先达到屈服，然后受压区混凝土被压坏，呈塑性破坏，有明显的塑性变形和裂缝预兆，在设计中应设计成这种梁。

　　(3)超筋破坏：当正截面混凝土受压区高度χ>ξbh0时，由于受压区混凝土先压碎，而受拉钢筋尚未达到屈服。破坏前有一定的变形与裂缝预兆，但不如适筋梁明显，属脆性破坏，材料不能充分利用，在设计中应加以避免。

　　2.适筋梁的三个应力阶段

　　(1)I阶段：截面开裂前的阶段为I阶段。当受拉区边缘的混凝土拉应变达到极限拉应变，即εt=εtu时，拉区即将开裂时称之为Ia阶段，即为第I阶段末。将Ia阶段应力状态作为抗裂验算的依据。

　　(2) II阶段：从截面受拉区开裂开始至纵向受拉钢筋刚达到屈服时止为II阶段。钢筋刚达到屈服时称为IIn阶段。II阶段应力状态是正常使用极限状态的刚度与裂缝宽度验算的依据。

　　(3)III阶段：从受拉钢筋屈服后至压区混凝土压坏为止为III阶段。当压区混凝土压坏时称为IIIa阶段。IIIa的应力状态是正截面抗弯承载力计算的依据。

　　3.受弯构件正截面承载力计算的基本假设

　　(1)截面平均应变符合平截面假定。

　　(2)不考虑受拉区混凝土的抗拉强度。

　　4.矩形截面或翼缘位于受拉区的倒T形截面受弯构件，其正截面抗弯承载力计算及适条件

　　5.翼缘位于受压区的T形截面受弯构件

　　[例题]若钢筋混凝土双筋矩形截面受弯构件的正截面受压区高度小于受压钢筋混凝土保护层厚度，表明

　　A.仅受拉钢筋未达到屈服

　　B.仅受压钢筋未达到屈服

　　C.受拉钢筋和受压钢筋均达到屈服

　　D. 受拉钢筋和受压钢筋均未达到屈服

　　答案：B

　　解：设计中规定，当混凝土受压区高度x小于2a’s时，取x=2a’s，目的是为了满足破坏时受压区钢筋的应力等于其抗压强度设计值的假定。

　　6.相对界限受压区高度ξb值计算公式

　　当受到钢筋刚达到屈服应变εy=ƒy/Ea时，受压区外边缘混凝土达到受弯的极限压应变εco时的相对界限受压区计算高度，可以根据平截面假定的比例关系确定。

　　[例题] 下列哪种情况是钢筋混凝土适筋梁达到承载能力极限状态时不具备的( )

　　A.受压混凝土被压溃

　　B.受拉钢筋达到其屈服强度

　　C.受拉区混凝土裂缝多而细

　　D.受压区高度小于界限受压区高度

　　答案：C