【正确答案】用弹性分析方法计算的构件抗扭承载力低的原因是没有考虑混凝土的塑性性质。假设混凝土在受拉开裂前具有理想的塑性性质,则可以利用塑性分析方法计算构件的抗扭承载力。对于理想塑性材料的构件,只有当截面上各点的剪应力全部达到材料的强度极限时,构件才丧失承载能力而破坏。塑性抗扭承载力为Tp=τmaxWt,其中Wt为矩形截面抗扭塑性抵抗矩。在纯扭构件中,截面上的剪应力τ与相应的主拉应力σtp大小相等。当σtp达到混凝土轴心抗拉强度时,则有τmax=ftd,于是Tp=ftdWt,Wt为矩形截面抗扭塑性抵抗矩,ftd混凝土轴心抗拉强度设计值。按照塑性分析公式计算的抗扭承载力与试验实测结果相比略偏大。其原因主要是由于混凝土并非理想的塑性材料,不可能在整个截面上实现理想的塑性应力分布;另一方面,在纯扭构件中除了主拉应力作用外,与主拉应力正交的方向上还有主压应力作用,在这种拉压复合应力状态下,混凝土的抗拉强度要低于单向受拉时的抗拉强度ftd。综上所述可见,素混凝土构件的实际抗扭承载力介于弹性分析和塑性分析结果之间。比较接近实际的办法是对塑性分析的结果乘以一小于1的系数,根据试验结果,可偏安全地取该系数为0.7,则素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表达为Tp=0.7ftdWt。
【答案解析】