看到论坛上有很多关于滞回曲线的问题,个人将平时学习中的笔记做一个总结,下面主要对梁端的滞回曲线作相关说明,希望大家共同讨论一下。下面以一矩形截面梁为例,其中梁下部钢筋大致为上部钢筋的50%(因为一般来说,恒载与地震组合作用下梁端的负弯矩还是比正弯矩要大)取一滞回曲线形状一个单圈来作说明一、负弯矩加载出现刚度先小后大的现象(也即常说的捏拢现象) 首先在前一个正弯矩半循环中,下部钢筋已受拉进入屈服后状态(即塑性伸长较大),正弯矩卸去后,下部受拉钢筋的弹性伸长部分立即恢复,塑性伸长部分不能恢复,正负弯矩开始作用时,即a点,因砼原有裂缝尚未闭合,不能参与受压,形成“拉压钢筋内力偶”,即只有下面受压钢筋和上面受拉钢筋承担负弯矩,由于下部砼未参与受压,所以截面刚度很小,曲线较平缓,如ab段。
下面以一矩形截面梁为例,其中梁下部钢筋大致为上部钢筋的50%(因为一般来说,恒载与地震组合作用下梁端的负弯矩还是比正弯矩要大)
取一滞回曲线形状一个单圈来作说明
一、负弯矩加载出现刚度先小后大的现象(也即常说的捏拢现象)
首先在前一个正弯矩半循环中,下部钢筋已受拉进入屈服后状态(即塑性伸长较大),正弯矩卸去后,下部受拉钢筋的弹性伸长部分立即恢复,塑性伸长部分不能恢复,正负弯矩开始作用时,即a点,因砼原有裂缝尚未闭合,不能参与受压,形成“拉压钢筋内力偶”,即只有下面受压钢筋和上面受拉钢筋承担负弯矩,由于下部砼未参与受压,所以截面刚度很小,曲线较平缓,如ab段。
当负弯矩进一步增大后,下部钢筋由于包兴格效应很快进入逐渐受压屈服状态,下部钢筋迅速受压缩短,使裂缝闭合,砼重新受压,使截面在负弯矩下的刚度重新增大起来,即bc段。
随着负弯矩的进一频增大,上部钢筋逐渐进入受拉屈服,下部受压钢筋屈服后,砼也进入峰值应力后状态,截面刚度重新下降,即cd段。
二、负弯矩卸载过程中
上部钢筋弹性伸长恢复,同时下部钢筋先与砼同时恢复其变形,因砼压应变小,所以它先恢复到0应变状态,然后只剩下部钢筋继续恢复其压应变,所以卸载出现先则度大(de),后刚度小(ef)的局面
三、截面再次反向正弯矩时
下部钢筋受拉,上部因原来受拉裂缝未闭合所以由钢筋单独承压,再次形成钢筋内力偶,这时的特点是下部受拉钢筋少,上部受压钢筋多,所以即使下部钢筋达到屈服,上部钢筋压应力仍较低,甚至还没有进入包兴格效应的逐步屈服状态,所以在正弯矩加载到g点时,上部裂缝已不会闭合,因此曲线fg实际是正弯矩内力偶的受力表现,即上部钢筋弹性压缩,下部钢筋在伸长过程中表现出包兴格效应的逐步屈服,所以曲线刚度逐步降低。
四、正弯矩卸载时
上下钢筋同时恢复其弹性变形,所以卸载线体现的是钢筋内力偶的弹性卸载刚度,即接近直线