10.7.1双向板试验研究解析-钢筋混凝土结构

四边简支双向板，在均布荷载作用下的试验研究表明：

（1）混凝土出现裂缝以前，板基本上处于弹性工作状态。

（2）板在两个方向的截面上不仅作用有弯矩和剪力，而且为了保持变形的连续还作用有扭矩。

（3）四边支承板受力后有四角翘起的趋势，所以板传给支承边的压力沿边长不是平均分布，而是中部较大两端较小。

（4）在四边简支的正方形板中，如图10-44a所示，当均布荷载逐渐增加时，第一批裂缝出现在板底面的中间部分，随后沿着对角线的方向向四角扩展。在接近破坏时，板顶面四角附近也出现了与对角线垂直且大致成一圆形的裂缝，这种裂缝的出现，促使板底面对角线方向的裂缝进一步扩展。四边简支矩形板，第一批裂缝出现在板底中部且平行于长边方向，并沿大致45°的方向扩展至板的四角（图10-44b），随荷载的增大，短跨跨中钢筋首先屈服，板底裂缝显著开展，随荷载增加，与裂缝相交的钢筋依次屈服，形成板底屈服区，致使板被分成四个板块，形成破坏机构。板的屈服区一般是分布在一条窄带上。设计中是将屈服带上的转角集中于其中心线上，抽象为如图10-44c所示的塑性铰线。

图10-44 双向板的破坏形态

a）四边筒支正方形板 b）四边筒支矩形板 c）塑性铰线(www.xing528.com)

另外由于板角的翘起受到约束，所以接近破坏时，在板的顶面四角附近将出现垂直于对角线、大体呈环状的板面裂缝（图10-44b），加剧了板底裂缝的发展。

四边固定板或连续板，首先在短跨的支座顶面和跨中底面相继屈服形成塑性铰线，致使短跨刚度降低，增加的荷载主要由长度方向承受，直到长跨的支座顶面和跨中底面也屈服形成塑性铰线，板成为机动体系而破坏，如图10-45所示。

图10-45 连续双向板的裂缝分布

a）板底角裂缝 b）板顶面裂缝 c）塑性铰线

双向板上的荷载将分别沿短跨和长跨两个方向传至四边支承梁或墙。按理论分析，钢筋应该垂直于裂缝的方向配置。但试验表明板中钢筋的布置方向，对破坏荷载的数值并无显著影响。钢筋平行于板边配置时，对推迟第一批裂缝的出现有良好的作用，而且施工方便，所以采用最多。当配筋率相同时，采用较细直径的钢筋更为有利；当钢筋数量相同时，钢筋由两边向中间逐渐加密布置较均匀布置更为有利。

双向板肋梁楼盖的内力计算方法有两种，即按弹性理论计算和按塑性理论计算。下面分别予以介绍。