结构推理
正常配筋的钢筋混凝土梁从加载到破坏,正截面应力状态经历了哪几个阶段?每个阶段的主要特点是什么?与计算有何联系?
【正确答案】有三个应力阶段:
1) 当弯矩很小时,截面处于第工应力阶段,不论是混凝土的压应力或拉应力,其数值都很小,应力分布接近于三角形。
当弯矩增大时,受拉区混凝土表现出明显的塑性特征,拉应力图形呈曲线分布。当达到这个阶段末尾时,受拉边缘纤维应变达到混凝土的极限拉应变,受压区混凝土应力图形仍接近于三角形。受弯构件正常使用阶段抗裂验算即以此应力状态为依据。
2) 当弯矩继续增加,进入第Ⅱ应力阶段。受拉区产生裂缝,裂缝所在截面的受拉区混凝土几乎完全脱离工作,拉力由钢筋单独承担。受压区也有一定的塑性变形发展,应力图形呈平缓的曲线形。正常使用阶段变形和裂缝宽度的验算即以此应力阶段为依据。
3) 荷载继续增加,钢筋应力达到屈服强度fy,即认为梁已进入第Ⅲ应力阶段—“破坏阶段”。此时钢筋应力不增加而应变迅速增大,促使裂缝急剧开展并向上延伸,混凝土受压区面积减小,混凝土的压应力增大。在边缘纤维受压应变达到极限值时,受压混凝土发生纵向水平裂缝而被压碎,梁就随之破坏。计算正截面承载力时即以此应力阶段为依据。
【答案解析】