第 4章 梁的结构形式和
破坏类型
? 分析梁上荷载效应和梁的抗力，介绍梁的
分类和截面形式 ;
? 依据极限状态、力学观点和不同材质重点
分析了梁的主要破坏形式，并定性分析了
梁的设计思路。
? 5.1梁上的荷载、荷载效应及抗力
? 5.2梁的结构类型
? 5.3梁的主要破坏类型
按承载能力极限状态设计时,
? 应根据图 5-1b,c按式（ 2-62）右侧部分分
别计算永久荷载及可变荷载下的弯矩设计
值 M和剪力设计值 V，并应满足：
?
? uMM ?
uVV?
当按正常使用极限状态设计时
? 对钢梁及钢筋混凝土梁都存在变形控制问
题，后者还有裂缝宽度控制问题 。
? 此时的荷载效应分别按式 (2-64)(2-66)计算
荷载标准组合、准永久组合下的弯矩设计
值，然后按第四篇中介绍的方法验算变形
和裂缝宽度。
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211
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1
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区别
? 工程结构中的梁类构件与工程力学中的主
要区别是材料性能的改变，尽管截面上的
弯矩和剪力设计值以及截面尺寸等都相同，
不同的材料，其抗力是不相同的。
? 即使为同一种材料，截面形状与尺寸不同
时，抗力设计值也不相同。
二,钢筋混凝土梁截面形式
图 5-9 房屋中常用截面形式
5.3梁的主要破坏类型
? 5.3.1以极限状态区分梁的破坏类型,
? 一,超过承载能力极限状态而失效
? 材料强度不足而丧失承载能力；
? 变形过大导致失稳；
? 材料发生疲劳破坏；
? 连接 (钢梁 )或锚固 (钢筋混凝土梁 )失效。
? 二,超过正常使用极限状态而失效
? 变形过大；
? 钢筋砼梁裂缝宽度过大；
? 耐久性不足。
? 本节仅讨论梁由于 材料强度不足及失稳所 产生的
主要破坏类型,
5.3.4钢筋混凝土梁的主要破坏类型
? 在纯弯段仅配纵向受拉钢筋，面积为 As；在剪跨范
围内，设有架立筋 (面积为 As’，理应通长设置，并可
兼作受压钢筋用 )和箍筋，箍筋间距为 s，同一截面箍
筋总截面面积为 Asv。
? 当荷载较小尚未出现混凝土裂缝时,1-1,2-2截面上
的应力分布与图 5-11d,e类同。
? 与钢梁不同的是，钢筋混凝土梁由两种材料组成，
混凝土的抗拉能力远小于抗压能力，随着荷载的增
大，无论在纯弯段或者剪跨段，都存在裂缝的发生、
开展，钢筋应力的增大，直至强度破坏这一过程。
图 5-14 钢筋混凝土梁
一,正截面强度破坏类型
? 钢筋混凝土梁正截面强度破坏类型与配筋率,钢
筋和混凝土强度有关。
? 当材料性能及几何尺寸确定后，其破坏类型主要与
的 大小有关。
?
?
（一）适筋破坏 — 钢筋先屈服，混
凝土后压碎
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这种破坏有预兆，两种材料可以得到充分利用，属延性破坏类型。
(二 )少筋破坏 — 一裂就坏
? 此种破坏发生时，材料未被充分利用，十
分突然，属脆性破坏类型。
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uc ?? ?
(三 )超筋破坏 — 受压混凝土先压碎而
钢筋不屈服。
? 梁的变形和裂缝宽度都不大 (图 5-15c)，然
而破坏突然，亦属脆性破坏类型。
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图 5-16 适筋、少筋、超筋梁示意图
二、斜截面强度破坏
? 如前所述，在剪跨范围内，在梁的下部剪
拉区，存在斜向主拉应力，当到达混凝土
的极限拉应变值时，产生斜裂缝。随着荷
载的增大，将发生沿斜裂缝的斜截面强度
破坏。
? 当梁在剪跨内沿斜截面发生破坏时，由于
配箍率（ ）、剪跨比（ ）等因
素的不同，将会出现 剪压破坏、斜拉破坏
和斜压破坏 。
bs
Asv
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M
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(一 )剪压破坏
(二 )斜拉破坏
(三 )斜压破坏
图 5-17斜截面剪力破坏类型
(a)剪压破坏 (b)斜拉破坏 (c)斜压破坏
5.4梁的设计思路
? 一,按两种极限状态设计
? 按两种极限状态设计，保证梁的安全性、适用性
和耐久性等功能要求。按两种极限状态设计时，
一般先按承载能力极限状态进行设计计算，在确
定几何尺寸、材料性能等基础上，再按正常使用
极限状态方法进行验算。当不能同时满足两种极
限状态时，应进行适当调整。
破坏类型
? 分析梁上荷载效应和梁的抗力，介绍梁的
分类和截面形式 ;
? 依据极限状态、力学观点和不同材质重点
分析了梁的主要破坏形式，并定性分析了
梁的设计思路。
? 5.1梁上的荷载、荷载效应及抗力
? 5.2梁的结构类型
? 5.3梁的主要破坏类型
按承载能力极限状态设计时,
? 应根据图 5-1b,c按式（ 2-62）右侧部分分
别计算永久荷载及可变荷载下的弯矩设计
值 M和剪力设计值 V，并应满足：
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当按正常使用极限状态设计时
? 对钢梁及钢筋混凝土梁都存在变形控制问
题，后者还有裂缝宽度控制问题 。
? 此时的荷载效应分别按式 (2-64)(2-66)计算
荷载标准组合、准永久组合下的弯矩设计
值，然后按第四篇中介绍的方法验算变形
和裂缝宽度。
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区别
? 工程结构中的梁类构件与工程力学中的主
要区别是材料性能的改变，尽管截面上的
弯矩和剪力设计值以及截面尺寸等都相同，
不同的材料，其抗力是不相同的。
? 即使为同一种材料，截面形状与尺寸不同
时，抗力设计值也不相同。
二,钢筋混凝土梁截面形式
图 5-9 房屋中常用截面形式
5.3梁的主要破坏类型
? 5.3.1以极限状态区分梁的破坏类型,
? 一,超过承载能力极限状态而失效
? 材料强度不足而丧失承载能力；
? 变形过大导致失稳；
? 材料发生疲劳破坏；
? 连接 (钢梁 )或锚固 (钢筋混凝土梁 )失效。
? 二,超过正常使用极限状态而失效
? 变形过大；
? 钢筋砼梁裂缝宽度过大；
? 耐久性不足。
? 本节仅讨论梁由于 材料强度不足及失稳所 产生的
主要破坏类型,
5.3.4钢筋混凝土梁的主要破坏类型
? 在纯弯段仅配纵向受拉钢筋，面积为 As；在剪跨范
围内，设有架立筋 (面积为 As’，理应通长设置，并可
兼作受压钢筋用 )和箍筋，箍筋间距为 s，同一截面箍
筋总截面面积为 Asv。
? 当荷载较小尚未出现混凝土裂缝时,1-1,2-2截面上
的应力分布与图 5-11d,e类同。
? 与钢梁不同的是，钢筋混凝土梁由两种材料组成，
混凝土的抗拉能力远小于抗压能力，随着荷载的增
大，无论在纯弯段或者剪跨段，都存在裂缝的发生、
开展，钢筋应力的增大，直至强度破坏这一过程。
图 5-14 钢筋混凝土梁
一,正截面强度破坏类型
? 钢筋混凝土梁正截面强度破坏类型与配筋率,钢
筋和混凝土强度有关。
? 当材料性能及几何尺寸确定后，其破坏类型主要与
的 大小有关。
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（一）适筋破坏 — 钢筋先屈服，混
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这种破坏有预兆，两种材料可以得到充分利用，属延性破坏类型。
(二 )少筋破坏 — 一裂就坏
? 此种破坏发生时，材料未被充分利用，十
分突然，属脆性破坏类型。
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(三 )超筋破坏 — 受压混凝土先压碎而
钢筋不屈服。
? 梁的变形和裂缝宽度都不大 (图 5-15c)，然
而破坏突然，亦属脆性破坏类型。
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图 5-16 适筋、少筋、超筋梁示意图
二、斜截面强度破坏
? 如前所述，在剪跨范围内，在梁的下部剪
拉区，存在斜向主拉应力，当到达混凝土
的极限拉应变值时，产生斜裂缝。随着荷
载的增大，将发生沿斜裂缝的斜截面强度
破坏。
? 当梁在剪跨内沿斜截面发生破坏时，由于
配箍率（ ）、剪跨比（ ）等因
素的不同，将会出现 剪压破坏、斜拉破坏
和斜压破坏 。
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(一 )剪压破坏
(二 )斜拉破坏
(三 )斜压破坏
图 5-17斜截面剪力破坏类型
(a)剪压破坏 (b)斜拉破坏 (c)斜压破坏
5.4梁的设计思路
? 一,按两种极限状态设计
? 按两种极限状态设计，保证梁的安全性、适用性
和耐久性等功能要求。按两种极限状态设计时，
一般先按承载能力极限状态进行设计计算，在确
定几何尺寸、材料性能等基础上，再按正常使用
极限状态方法进行验算。当不能同时满足两种极
限状态时，应进行适当调整。
