结构设计原理教学受弯构件正截面受力全过程和破坏形态PPT学习教案.pptx

【结构设计原理】在建筑行业中，结构设计是至关重要的，它涉及到建筑物的安全性和耐久性。本篇内容主要探讨的是受弯构件正截面的受力全过程和破坏形态，这是结构设计中的基础理论，适用于钢筋混凝土结构的设计和分析。 1. **受弯构件的受力全过程**： - **第Ⅰ阶段**：无裂缝阶段。在这个阶段，梁受力较小，混凝土处于弹性阶段，应力与应变成正比。随着弯矩增加，受压区应力图形接近三角形，而受拉区应力呈曲线分布，接近开裂状态。 - **第Ⅱ阶段**：裂缝出现并发展。当达到某个弯矩值Mcr时，首先出现裂缝，受拉区混凝土部分退出工作，拉力主要由钢筋承担，受压区混凝土开始有塑性变形。 - **第Ⅲ阶段**：破坏阶段。随着弯矩增大，受拉钢筋屈服，受压区高度减小，压应力曲线更丰满，最终受压区混凝土压碎导致破坏。 2. **受弯构件的破坏形态**： - **延性破坏**：通常发生在配筋适当的构件中，破坏前有明显的预兆，如裂缝扩展，变形增大，允许构件在破坏前有一定的变形能力。 - **脆性破坏**：通常发生在配筋不足或过量的情况，破坏瞬间发生，无明显预兆，安全风险较大。 3. **作用效应与结构抗力**： - **作用效应**是指荷载和间接作用在结构上产生的内力（如弯矩、剪力、轴力等）和变形（挠度、转角等）。 - **结构抗力**是指结构或构件抵抗这些效应的能力，包括承载能力和刚度。 4. **荷载-挠度曲线**： - 通过荷载-挠度曲线可以清晰地了解梁在荷载作用下的变形过程，曲线的转折点标志着受力阶段的转变。 5. **试验方法**： - 采用两点对称逐级加荷的方式，能够模拟实际工况，观察梁的受力和变形情况。 理解这些基本概念和过程对于设计和分析受弯构件至关重要，特别是在计算承载力、变形控制和裂缝宽度等方面。在实际工程中，设计师需要根据这些理论来合理配置钢筋，确保结构安全并满足使用要求。同时，不同破坏形态的知识也用于指导结构安全性的评估和抗震设计。