5.3 簡支梁斜截面受剪機理

解釋簡支梁斜截面受剪機理的結構模型已有多種，這里講述三種：帶拉桿的梳形拱模型、拱形桁架模型、桁架模型。

5.3.1 帶拉桿的梳形拱模型

適用于無腹筋梁。

1.梳狀結構

這種力學模型把梁的下部看成是被斜裂縫和垂直裂縫分割成一個個具有自由端的梳狀齒，梁的上部與縱向受拉鋼筋則形成帶有拉桿的變截面兩鉸拱。

2.梳狀齒的受力

外力：(1) 縱筋的拉力 ZJ 和 ZK (ZK > ZJ)

(2) 縱筋的銷栓力 VJ 和 VK

(3) 裂縫間的骨料咬合力 SJ 和 SK

內力：梳狀齒的根部彎矩m、剪力v和軸力n。 m、v 主要與縱筋的拉力差及銷栓力平衡;n則主要與咬合力平衡。

3.拱體的受力

(1) 拱頂

斜裂縫以上的殘余剪壓區。承載力不足時，將發生剪壓或斜拉破壞。

(2) 拱體

拱頂到支座間的斜向受壓混凝土。承載力不足時，將發生斜壓破壞。

(3) 拉桿 —— 縱筋。

5.3.2 拱 形 桁 架 模 型

適用于有腹筋梁。

1. 力學模型

這種力學模型把開裂后的有腹筋梁看作為拱形桁架。其中

(1) 上弦桿 —→ 拱體;

(2) 受壓斜腹桿 —→ 裂縫間的齒塊;

(3) 受拉腹桿 —→ 箍筋。

(4) 拉桿 —→ 縱筋;

2.與無腹筋梁梳形拱模型的主要區別

(1) 考慮了箍筋的受拉作用;

(2) 考慮了斜裂縫間混凝土的受壓作用。

5.3.3 桁 架 模 型

適用于有腹筋梁。

1. 力學模型

這種力學模型把有斜裂縫的鋼筋混凝土梁比擬為一個鉸接桁架。其中

(1) 上弦桿 —→ 壓區混凝土;

(2) 下弦桿 —→ 受拉縱筋;

(3) 豎向拉桿 —→ 腹筋;

(4) 斜壓桿 —→ 斜裂縫間的混凝土。

2.兩種桁架模型

(1) 450 桁架模型

(2) 變角桁架模型