混凝土与砌体结构斜截面的破坏形态

1）无腹筋梁沿斜截面的破坏形态

国内外的试验指出，无腹筋梁在集中荷载作用下，沿斜截面的破坏形态主要与剪跨比a／h0 有关；在均布荷载作用下，则主要与跨高比l0／h0 有关。一般沿斜截面破坏的主要形态有以下三种：

（1）斜压破坏

当剪跨比较小时（集中荷载时为a／h0＜1；均布荷载时为l0／h0＜4），可能发生这种破坏。图5-4所示为小剪跨比（a／h0=0.5）时梁内主应力轨迹线图。由图5-4中可以看出，荷载点与支座间的主压应力轨迹线近似于直线，且大体相互平行而稍倾斜。这表明在荷载点与支座间这一区段梁的受力情况类似于斜向短柱。随着荷载的增加，梁腹将首先出现一系列大体上相互平行的斜裂缝，这些斜裂缝将梁腹分割成若干根倾斜的受压杆件，最后由于混凝土沿斜向压酥而破坏。这种破坏称为斜压破坏，如图5-5所示。

图5-4 小剪跨比时主应力轨迹线

图5-5 斜压破坏

（2）剪压破坏

在中等剪跨比（集中荷载时为1≤a／h0≤3，均布荷载时为3≤l0／h0≤9）情况下可能发生这种破坏。如前所述，梁承受荷载后，在剪跨范围内出现弯剪斜裂缝。当荷载继续增加到某一数值时，在数条斜裂缝中，将出现一条延伸较长、开展相对较宽的主要斜裂缝，称为临界斜裂缝。随着荷载继续增大，临界斜裂缝将不断向荷载点延伸，使混凝土剪压区高度不断减小，导致剪压区混凝土在正应力σc、剪应力τc 和荷载引起的局部竖向压应力的共同作用下达到复合应力状态下的极限强度而破坏。这时剪压区混凝土有较明显的、类似于受弯破坏时的压碎现象，故又称其为弯剪破坏，如图5-6a所示。有时，临界斜裂缝贯通梁顶，破坏时，梁被临界斜裂缝分开的两部分有较明显的相对错动，剪压区裂缝内有混凝土碎屑，这种破坏又称为剪切破坏，如图5-6b所示。

（3）斜拉破坏

当剪跨比较大时（集中荷载时为a／h0＞3，均布荷载时为l0／h0＞9）可能发生这种破坏。在这种情况下，弯剪斜裂缝一出现便很快发展，形成临界斜裂缝，并迅速向荷载点延伸而使混凝土截面裂通，梁即被分成两部分而丧失承载力。同时，沿纵向钢筋往往伴随产生水平撕裂裂缝。这种破坏称为斜拉破坏，如图5-7所示。这种破坏的发生是较突然的，破坏荷载等于或略高于临界斜裂缝出现的荷载，破坏面较整齐，无压碎现象。(www.xing528.com)

无腹筋梁除上述三种主要破坏形态外，在不同条件下，尚可能发生其他破坏形态，例如荷载离支座很近时的纯剪破坏以及局部受压破坏和纵向钢筋锚固破坏等。

2）有腹筋梁沿斜截面的破坏形态

与无腹筋梁类似，有腹筋梁的斜截面破坏形态主要有三种：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。

当剪跨比较小或箍筋的配置数量过多，则在箍筋尚未屈服时，斜裂缝间混凝土即因主压应力过大而发生斜压破坏。梁的受剪承载力取决于构件的截面尺寸和混凝土强度，并与无腹筋梁斜压破坏时的受剪承载力相接近。

当箍筋的配置数量适当，则斜裂缝出现后，原来由混凝土承受的拉力转由与斜裂缝相交的箍筋承受，在箍筋尚未屈服时，由于箍筋的受力作用，延缓和限制了斜裂缝的开展和延伸，荷载尚能有较大的增长。当箍筋屈服后，其变形迅速增大，不再能有效地抑制斜裂缝的开展和延伸，最后斜裂缝上端的混凝土在剪压复合应力作用下，达到极限强度，发生剪压破坏。此时，梁的受剪承载力主要与混凝土强度和箍筋配置数量有关，而剪跨比和纵筋配筋率等因素的影响相对较小。

当剪跨比较大，且箍筋配置的数量过少，则斜裂缝一出现，截面即发生急剧的应力重分布，原来由混凝土承受的拉力转由箍筋承受，使箍筋很快达到屈服，变形剧增，不能抑制斜裂缝的开展，此时梁的破坏形态与无腹筋梁相似，也将产生脆性的斜拉破坏。

图5-6 剪压破坏

图5-7 斜拉破坏