图55矩形截而纯扭构件剪应力分布 弹性状态剪应力分布b)塑性状态剪应力分布 但是混凝土既非弹性材料，又非理想塑性材料，而是介于二者之间的弹塑性材料。对于 低强度混凝士米说，塑性性能好 对高强度混凝士来说，其性 更接刘 弹性。当按 论计算纯扭构件的剪应力分布时，则低估了构件的抗扭开裂能力。此外，构件内除了作用有 主拉应力外，还有与主拉应力成正交方向的主压应力。在拉、压复合应力状态下，混凝土的 抗拉强度要低于单向受拉的抗拉强度，而且混凝土内的微裂缝、裂隙和局部缺陷又会引起应 力集中而降低构件的承载能力。 综上所述，矩形截面钢筋混凝土受扭构件的开裂扭矩，只能近似地采用理想塑性材料的 剪应力图形进行计算，同时通过试验来加以校正，乘以一个折减系数0.7。于是，开裂扭矩 的计算式为 T。=0.7Wf (5-2) 式中T。一一矩形截面纯扭构件的开裂扭矩： 厂a一一混凝土抗拉强度设计值： W,一一矩形截面的抗扭塑性抵抗矩。 5.1.2矩形截面纯扭构件的破坏特征 扭矩在构件中引起的主拉应力轨迹线与构件轴线成45°角，因此理论上讲在纯扭构件 中配置抗扭钢筋的最理想方案是沿45°方向布置螺旋形箍筋，使其与主拉应力方向一致， 以期取得较好的受力效果。然而，螺旋箍筋在受力上只能适应一个方向的扭矩，而在桥梁工 程中，由于活载作用，扭矩将不断变换方向，如果扭矩改变方向，则螺旋箍筋也必须相应地 改变方向，这在构适上是复杂的。因此 ,实际工 程中通常都采用由箍筋和纵 钢筋组成的 间骨架来承担扭矩，并尽可能地在保证必要的混凝土保护层厚度下，沿截面周边布置钢筋以 增强抗扭能力。 在抗扭钢筋骨架中，箍筋的作用是直接抵抗主拉应力，限制裂缝的发展：纵筋用来平衡 构件中的纵向分力，且在斜裂缝处纵筋可产生销栓作用，抵抗部分扭矩并可抑制斜裂缝的开 展。 抗扭钢筋的配置对矩形截面构件的抗扭能力有很大的影响。图5-6为不同抗扭配筋率的 受扭构件的T-0关系试验曲线。图5-6中P,为纵筋与箍筋的配筋率之和。由图5-6可知， 抗扭钢筋越少，裂缝出现引起的钢筋的应力突变就越大，水平段相对较长。当配筋很少时， 5-3 5-3 式中 Wt 称为矩形截面的抗扭塑性抵抗矩， Wt = ( h b) b 3 − 6 2 。 ) ) 图 5-5 矩形截面纯扭构件剪应力分布 a)弹性状态剪应力分布 b)塑性状态剪应力分布 但是混凝土既非弹性材料，又非理想塑性材料，而是介于二者之间的弹塑性材料。对于 低强度混凝土来说，塑性性能好一些；对高强度混凝土来说，其性能更接近于弹性。当按理 论计算纯扭构件的剪应力分布时，则低估了构件的抗扭开裂能力。此外，构件内除了作用有 主拉应力外，还有与主拉应力成正交方向的主压应力。在拉、压复合应力状态下，混凝土的 抗拉强度要低于单向受拉的抗拉强度，而且混凝土内的微裂缝、裂隙和局部缺陷又会引起应 力集中而降低构件的承载能力。 综上所述，矩形截面钢筋混凝土受扭构件的开裂扭矩，只能近似地采用理想塑性材料的 剪应力图形进行计算，同时通过试验来加以校正，乘以一个折减系数 0.7。于是，开裂扭矩 的计算式为 cr t td T = 0.7W f （5-2） 式中 Tcr ——矩形截面纯扭构件的开裂扭矩； td f ——混凝土抗拉强度设计值； Wt ——矩形截面的抗扭塑性抵抗矩。 5.1.2 矩形截面纯扭构件的破坏特征 扭矩在构件中引起的主拉应力轨迹线与构件轴线成 45°角，因此理论上讲在纯扭构件 中配置抗扭钢筋的最理想方案是沿 45°方向布置螺旋形箍筋，使其与主拉应力方向一致， 以期取得较好的受力效果。然而，螺旋箍筋在受力上只能适应一个方向的扭矩，而在桥梁工 程中，由于活载作用，扭矩将不断变换方向，如果扭矩改变方向，则螺旋箍筋也必须相应地 改变方向，这在构造上是复杂的。因此，实际工程中通常都采用由箍筋和纵向钢筋组成的空 间骨架来承担扭矩，并尽可能地在保证必要的混凝土保护层厚度下，沿截面周边布置钢筋以 增强抗扭能力。 在抗扭钢筋骨架中，箍筋的作用是直接抵抗主拉应力，限制裂缝的发展；纵筋用来平衡 构件中的纵向分力，且在斜裂缝处纵筋可产生销栓作用，抵抗部分扭矩并可抑制斜裂缝的开 展。 抗扭钢筋的配置对矩形截面构件的抗扭能力有很大的影响。图 5-6 为不同抗扭配筋率的 受扭构件的 T − 关系试验曲线。图 5-6 中  v 为纵筋与箍筋的配筋率之和。由图 5-6 可知， 抗扭钢筋越少，裂缝出现引起的钢筋的应力突变就越大，水平段相对较长。当配筋很少时