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结构工程

钢筋混凝土截面分析(弯曲·剪切)

基于ACI 318 Whitney等效矩形应力块法,实时计算φMn、中性轴深度、应变图,并自动检查最小/最大配筋量是否合规。

截面参数
梁宽 b
mm
有效高度 d
mm
受拉钢筋面积 As
mm²
混凝土强度 f'c
MPa
钢筋屈服强度 fy
MPa
配筋量合规检查
实时数值(随加载更新)
作用弯矩 M [kN·m]
中性轴深度 c [mm]
应力块 a [mm]
混凝土应力 σc [MPa]
钢筋应力 fs [MPa]
曲率 κ [×10⁻³/m]
截面应变·应力块·裂缝 实时动画
M/Mn 0%
受压应力块 中性轴 受拉钢筋 裂缝
弯矩–曲率(M–κ)响应
当前截面 超筋(脆性·对比)
理论与主要公式

Whitney应力块深度:$a = \dfrac{A_s f_y}{0.85 f'_c b}$

中性轴深度:$c = a / \beta_1$,$\beta_1 = 0.85$($f'_c \le 28$ MPa)

钢筋应变:$\varepsilon_s = 0.003 \times (d - c)/c$

公称弯矩:$M_n = A_s f_y \left(d - \dfrac{a}{2}\right)$

设计承载力:$\phi M_n$,$\phi = 0.90$($\varepsilon_s \ge 0.005$)

屈服曲率 $\kappa_y=\varepsilon_y/(d-kd)$、极限曲率 $\kappa_u=\varepsilon_{cu}/c$、延性 $\mu=\kappa_u/\kappa_y$。