分三階段。
一:混凝土開裂前的未裂階段
當受拉邊緣的拉應變達到混凝土極限拉應變時(),為截面即將開裂的臨界狀態(Ⅰ a 狀態),此時的彎矩值稱為開裂彎矩 Mcrb.從開始加荷到受拉區混凝土開裂,梁的整個截面均參加受力。雖然受拉區混凝土在開裂以前有一定的塑性變形,但整個截面的受力基本接近線彈性,荷載 - 撓度曲線或彎矩 - 曲率曲線基本接近直線。截面抗彎剛度較大,撓度和截面曲率很小,鋼筋的應力也很小,且都與彎矩近似成正比。
二:混凝土開裂後至鋼筋屈服前的裂縫階段
1,在開裂瞬間,開裂截面受拉區混凝土退出工作,其開裂前承擔的拉力將轉移給鋼筋承擔,導致鋼筋應力有一突然增加(應力重分佈),這使中和軸比開裂前有較大上移;
2,隨著荷載增加,受拉區不斷出現一些裂縫,拉區混凝土逐步退出工作,截面抗彎剛度降低,荷載 - 撓度曲線或彎矩 - 曲率曲線有明顯的轉折。
3,雖然受拉區有許多裂縫,但如果縱向應變的量測標距有足夠的長度(跨過幾條裂縫),則平均應變沿截面高度的分佈近似直線。(平截面假定)
4,荷載繼續增加,鋼筋拉應力、撓度變形不斷增大,裂縫寬度也不斷開展,但中和軸位置沒有顯著變化。
5,由於受壓區混凝土壓應力不斷增大,其彈塑性特性表現得越來越顯著,受壓區應力圖形逐漸呈曲線分佈。
三:銀筋開始屈服至截面破壞的破壞階段
1,對於配筋合適的梁,鋼筋應力達到屈服時,受壓區混凝土一般尚未壓壞。
2,在該階段,鋼筋應力保持為屈服強度 fy 不變,即鋼筋的總拉力 T 保持定值,但鋼筋應變 εs 則急劇增大,裂縫顯著開展。
3,中和軸迅速上移,受壓區高度 xn 有較大減少。
4,由於受壓區混凝土的總壓力 C 與鋼筋的總拉力 T 應保持平衡,即 T = C ,受壓區高度 xn 的減少將使得混凝土壓應力和壓應變迅速增大,混凝土受壓的塑性特徵表現的更為充分。
5,受壓區高度 xn 的減少使得鋼筋拉力 T 與混凝土壓力 C 之間的力臂有所增大,截面彎矩也略有增加。
6,由於混凝土受壓具有很長的下降段,因此梁的變形可持續較長,但有一個最大彎矩 Mu 。
7,超過 Mu 後,承載力將有所降低,直至壓區混凝土壓酥。 Mu 稱為 極限彎矩 ,此時的受壓邊緣混凝土的壓應變稱為 極限壓應變 εcu ,對應截面受力狀態為 “ Ⅲ a 狀態 ” 。
分三階段。
一:混凝土開裂前的未裂階段
當受拉邊緣的拉應變達到混凝土極限拉應變時(),為截面即將開裂的臨界狀態(Ⅰ a 狀態),此時的彎矩值稱為開裂彎矩 Mcrb.從開始加荷到受拉區混凝土開裂,梁的整個截面均參加受力。雖然受拉區混凝土在開裂以前有一定的塑性變形,但整個截面的受力基本接近線彈性,荷載 - 撓度曲線或彎矩 - 曲率曲線基本接近直線。截面抗彎剛度較大,撓度和截面曲率很小,鋼筋的應力也很小,且都與彎矩近似成正比。
二:混凝土開裂後至鋼筋屈服前的裂縫階段
1,在開裂瞬間,開裂截面受拉區混凝土退出工作,其開裂前承擔的拉力將轉移給鋼筋承擔,導致鋼筋應力有一突然增加(應力重分佈),這使中和軸比開裂前有較大上移;
2,隨著荷載增加,受拉區不斷出現一些裂縫,拉區混凝土逐步退出工作,截面抗彎剛度降低,荷載 - 撓度曲線或彎矩 - 曲率曲線有明顯的轉折。
3,雖然受拉區有許多裂縫,但如果縱向應變的量測標距有足夠的長度(跨過幾條裂縫),則平均應變沿截面高度的分佈近似直線。(平截面假定)
4,荷載繼續增加,鋼筋拉應力、撓度變形不斷增大,裂縫寬度也不斷開展,但中和軸位置沒有顯著變化。
5,由於受壓區混凝土壓應力不斷增大,其彈塑性特性表現得越來越顯著,受壓區應力圖形逐漸呈曲線分佈。
三:銀筋開始屈服至截面破壞的破壞階段
1,對於配筋合適的梁,鋼筋應力達到屈服時,受壓區混凝土一般尚未壓壞。
2,在該階段,鋼筋應力保持為屈服強度 fy 不變,即鋼筋的總拉力 T 保持定值,但鋼筋應變 εs 則急劇增大,裂縫顯著開展。
3,中和軸迅速上移,受壓區高度 xn 有較大減少。
4,由於受壓區混凝土的總壓力 C 與鋼筋的總拉力 T 應保持平衡,即 T = C ,受壓區高度 xn 的減少將使得混凝土壓應力和壓應變迅速增大,混凝土受壓的塑性特徵表現的更為充分。
5,受壓區高度 xn 的減少使得鋼筋拉力 T 與混凝土壓力 C 之間的力臂有所增大,截面彎矩也略有增加。
6,由於混凝土受壓具有很長的下降段,因此梁的變形可持續較長,但有一個最大彎矩 Mu 。
7,超過 Mu 後,承載力將有所降低,直至壓區混凝土壓酥。 Mu 稱為 極限彎矩 ,此時的受壓邊緣混凝土的壓應變稱為 極限壓應變 εcu ,對應截面受力狀態為 “ Ⅲ a 狀態 ” 。