2019一级结构工程师《钢筋混凝土结构》讲义：第五章第三节

5.3 简支梁斜截面受剪机理

解释简支梁斜截面受剪机理的结构模型已有多种，这里讲述三种：带拉杆的梳形拱模型、拱形桁架模型、桁架模型。

5.3.1 带拉杆的梳形拱模型

适用于无腹筋梁。

1.梳状结构

这种力学模型把梁的下部看成是被斜裂缝和垂直裂缝分割成一个个具有自由端的梳状齿，梁的上部与纵向受拉钢筋则形成带有拉杆的变截面两铰拱。

2.梳状齿的受力

外力：(1) 纵筋的拉力 ZJ 和 ZK (ZK > ZJ)

(2) 纵筋的销栓力 VJ 和 VK

(3) 裂缝间的骨料咬合力 SJ 和 SK

内力：梳状齿的根部弯矩m、剪力v和轴力n。 m、v 主要与纵筋的拉力差及销栓力平衡;n则主要与咬合力平衡。

3.拱体的受力

(1) 拱顶

斜裂缝以上的残余剪压区。承载力不足时，将发生剪压或斜拉破坏。

(2) 拱体

拱顶到支座间的斜向受压混凝土。承载力不足时，将发生斜压破坏。

(3) 拉杆 —— 纵筋。

5.3.2 拱 形 桁 架 模 型

适用于有腹筋梁。

1. 力学模型

这种力学模型把开裂后的有腹筋梁看作为拱形桁架。其中

(1) 上弦杆 —→ 拱体;

(2) 受压斜腹杆 —→ 裂缝间的齿块;

(3) 受拉腹杆 —→ 箍筋。

(4) 拉杆 —→ 纵筋;

2.与无腹筋梁梳形拱模型的主要区别

(1) 考虑了箍筋的受拉作用;

(2) 考虑了斜裂缝间混凝土的受压作用。

5.3.3 桁 架 模 型

适用于有腹筋梁。

1. 力学模型

这种力学模型把有斜裂缝的钢筋混凝土梁比拟为一个铰接桁架。其中

(1) 上弦杆 —→ 压区混凝土;

(2) 下弦杆 —→ 受拉纵筋;

(3) 竖向拉杆 —→ 腹筋;

(4) 斜压杆 —→ 斜裂缝间的混凝土。

2.两种桁架模型

(1) 450 桁架模型

(2) 变角桁架模型