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1、超静定结构塑性内力重分布的概念,1.应力重分布与内力重分布2.钢筋混凝土受弯构件的塑性铰3.钢筋混凝土超静定结构的内力重分布4.影响内力重分布的因素,1.应力重分布与内力重分布,材料的非弹性,超静定结构,应力重分布-截面高度上应力分布不再是直线（线弹性）。（静定与超静定都存在）内力重分布-超静定结构各截面内力关系不再遵循线弹性关系。（原因：超静定结构弹性阶段各截面内力关系取决于弹性刚度，在开裂阶段刚度下降，计算简图发生变化。）,1.应力重分布与内力重分布,内力重分布的概念：,内力重分布的概念：弹性分析时，随着F的变化，MB/M1=常量；塑性分析时随着F的变化，MB/M1不断变化，内力在支座和跨
2、中之间不断重新分配。,由于内力重分布，超静定钢筋混凝土结构的实际承载能力往往比按弹性方法分析的高，故按考虑内力重分布方法设计，可进一步发挥结构的承载力储备，节约材料，方便施工；同时研究和掌握内力重分布的规律，能更好地确定结构在正常使用阶段的变形和裂缝开展值，以便更合理地评估结构使用阶段的性能。,2.钢筋混凝土受弯构件的塑性铰,塑性铰,混凝土开裂后，截面的应力分布发生了变化，称应力发生了重分布。钢筋屈服后，在荷载无明显增加的情况下，截面的变形可以急剧增大，称出现了“塑性铰”。,正截面受弯塑性铰,钢筋屈服后截面曲率激增，该截面相当于一个能转动的铰，对于这种塑性变形集中发生的区域，成为塑性铰。,概念
3、,a.塑性铰能承受一定弯矩；b.只能定向转动；c.有一定长度,塑性铰的特点,3.钢筋混凝土超静定结构的内力重分布,超静定结构的极限荷载及内力重分布,研究一两跨连续梁从开始加载直到破坏的全过程。,MB=0.188F1lM1=0.156F1l,荷载较小时，两个集中力引起的弯矩分布与弹性计算结果一致。,开裂前-弹性阶段,当集中力增加至F时中间支座及荷载作用点的弯矩分别是：,MB=0.188FlM1=0.156Fl,按照受弯构件计算，连续梁跨中及支座的极限弯矩Mu（承载力）为0.188Fl,极限弯矩,此时中间支座的弯矩已达到极限弯矩Mu=0.188Fl，按照弹性理论集中荷载F就是此梁所能承受的最大荷载
4、。,MB=0.188FlM1=0.156Fl,实际上，F作用下连续梁没有丧失承载力，仅仅在支座形成了塑性铰。跨中截面还有0.188Fl-0.156Fl=0.032Fl的强度储备。,当加荷增量F2=0.128F时，连续梁跨中截面弯矩为：,+,于是，跨中也形成塑性铰，整个机构变成可变体系而告破坏。,梁从一次超静定连续梁转变成两根简支梁。,=,MuB=0.188FlMu1=0.188Fl,内力重分布的概念：弹性分析时，随着F的变化，MB/M1=常量；塑性分析时随着F的变化，MB/M1不断变化，内力在支座和跨中之间不断重新分配。,钢筋混凝土超静定结构的内力重分布为两个过程：,第一过程发生在受拉混凝土裂缝出现，到第一个塑性铰形成以前，主要是由于结构各部分抗弯刚度比值的改变而引起的内力重分布；第二过程发生于第一个塑性铰形成以后直到结构破坏，由于结构计算简图的改变而引起的内力重分布。显然，第二过程的内力重分布比第一过程的大得多。,
