塑性内力重分布-文档资料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,超静定结构塑性内力重分布的概念,2,1.,应力重分布与内力重分布,2.,钢筋混凝土受弯构件的塑性铰,3.,钢筋混凝土超静定结构的内力重分布,4.,影响内力重分布的因素,3,1.,应力重分布与内力重分布,材料的非弹性,超静定结构,4,应力重分布,-,截面高度上应力分布不再是直线（线弹性）。（,静定与超静定都存在,）,内力重分布,-,超静定结构各截面内力关系不再遵循线弹性关系。,（原因：超静定结构弹性阶段各截面内力关系取决于弹性刚度，在开裂阶段刚度下降，计算简图发生变化。）,1.,应力重分布与内力重分布,5内力重分布,的概念：,l,0,l,0,1,F,1,1,F,1,l,0,/2,l,0,/2,A,B,A,M,Bu,M,1,M,1,F,2,l,0,/4,F,2,l,0,/4,F,2,F,2,A,A,B,F,1,+,F,2,A,A,B,F,1,+,F,2,M,Bu,M,1u,=M,1,+,F,2,l,0,/4,内力重分布的概念：弹性分析时，随着,F,的变化，,M,B,/M,1,=常量；,塑性分析时,随着,F,的变化，,M,B,/M,1,不断变化，,内力在支座和跨中之间不断重新分配,。,6,由于内力重分布，超静定钢筋混凝土结构的,实际承载能力,往往比按弹性方法分析的高，故按考虑内力重分布方法设计，可进一步发挥结构的承载力储备，节约材料，方便施工；,同时研究和掌握内力重分布的规律，能更好地确定结构在正常使用阶段的变形和裂缝开展值，以便更合理地评估结构使用阶段的性能。,7,2.,钢筋混凝土受弯构件的塑性铰,8,P,A,s,b,h,M,y,M,M,y,M,u,0,u,塑性铰的转动能力,M,y,M,u,y,u,-,y,l,y,9,塑性铰,混凝土开裂后，截面的应力分布发生了变化，称应力发生了重分布。钢筋屈服后，在荷载无明显增加的情况下，截面的变形可以急剧增大，称出现了,“塑性铰”,。,10,正截面受弯塑性铰,11,钢筋屈服后截面曲率激增，该截面相当于一个能转动的铰，对于这种塑性变形集中发生的区域成为,塑性铰,。,概念,12,a.,塑性铰能承受一定弯矩；,b.,只能定向转动；,c.,有一定长度,塑性铰的特点,13,3.,钢筋混凝土超静定结构的内力重分布,14,超静定结构的极限荷载,及内力重分布,研究一两跨连续梁从开始加载直到破坏的全过程。,15,F,1,F,1,A,A,B,M,B,=0.188,F,1,l,M,1,=0.156,F,1,l,荷载较小时，两个集中力引起的弯矩分布与弹性计算结果一致。,开裂前,-,弹性阶段,16,当集中力增加至,F,时中间支座及荷载作用点的弯矩分别是：,M,B,=0.188,Fl,M,1,=0.156,Fl,F,0.156,F,l,0.188,Fl,17,按照受弯构件计算，连续梁跨中及支座的极限弯矩,Mu,（承载力）,为,0.188,Fl,极限弯矩,18,l,0,l,0,1,F,1,1,F,1,l,0,/2,l,0,/2,A,B,A,M,Bu,M,1,M,1,此时中间支座的弯矩已达到极限弯矩,M,u,=0.188,Fl,，,按照,弹性理论,集中荷载,F,就是此梁所能承受的最大荷载。,M,B,=0.188,Fl,M,1,=0.156,Fl,19,实际上，,F,作用下连续梁没有丧失承载力，仅仅在支座形成了塑性铰。,跨中截面还有,0.188,Fl,-0.156,Fl,=0.032,Fl,的强度储备。,20,当加荷增量,F,2,=0.128F,时，连续梁跨中截面弯矩为：,21,F,2,l,0,/4,F,2,l,0,/4,F,2,F,2,A,A,B,+,于是，跨中也形成塑性铰，整个机构变成可变体系而告破坏。,梁从一次超静定连续梁转变成两根简支梁。,22,F,1,+,F,2,A,A,B,F,1,+,F,2,M,Bu,M,1u,=M,1,+,F,2,l,0,/4,=,Mu,B,=0.188,Fl,Mu,1,=0.188,Fl,23,内力重分布,的概念：,弹性分析时，随着,F,的变化，,M,B,/M,1,=,常量；,塑性分析时随着,F,的变化，,M,B,/M,1,不断变化，,内力在支座和跨中之间不断重新分配,。,24,钢筋混凝土超静定结构的内力重分布为两个过程：,第一过程发生在受拉混凝土裂缝出现，到第一个塑性铰形成以前，主要是由于,结构各部分抗弯刚度比值的改变,而引起的内力重分布；,第二过程发生于第一个塑性铰形成以后直到结构破坏，由于,结构计算简图的改变,而引起的内力重分布。显然，第二过程的内力重分布比第一过程的大得多。,25,