截面刚度

《建筑学名词》第二版。 2100433B

截面抵抗变形的能力。为材料弹性模量或剪变模量和相应的截面惯性矩或截面面积的乘积。

1. 材料力学中，对于弹性均质材料，梁的截面弯曲刚度以EI表示，其值为一常数，可由弹性均质材料梁的挠曲线的微分方程可以推导出:

EI=M/(1/r)=M/φ

式中：M—跨中最大弯矩；

r—截面曲率半径；

EI—梁的截面弯曲刚度，E为弹性材料的弹性模量，I为截面的惯性矩；

φ—截面曲率。

由 EI=M/φ可知，截面弯曲刚度的物理意义是使截面产生单位转角所需施加的弯矩，它体现了截面抵抗弯曲变形的能力。由于EI为常数，则对于弹性均质材料截面曲率φ与弯矩M成线性正比例关系，同样挠度f也与弯矩M成正比。

2.对于钢筋混凝土构件，由于混凝土不是弹性均质材料，且截面通常是带裂缝工作的，故截面抗弯刚度不为常量。该值的影响因素非常复杂，《混凝土结构设计规范》通过考虑的以下主要因素，由众多试验资料回归分析确定。其影响因素主要有：截面上的弯矩大小，截面有效高度、混凝土强度等级、截面受拉钢筋的配筋率ρ以及截面的形式,并考虑在荷载长期作用的影响（长期荷载作用下，受拉区混凝土将发生徐变，使受压区混凝土的应力松弛，以及受拉区混凝土与钢筋间的滑移使受拉区混凝土不断地退出工作，因而钢筋的平均应变随时间而增大，此外，由于纵向受拉钢筋周围混凝土的收缩受到钢筋的抑制，当受压区纵向钢筋用量较小时，受压区混凝土可较自由地产生收缩变形，这些因素均将导致梁长期刚度的降低）。

弯曲刚度等于弹性模量E和梁截面关于中性轴的惯性矩I的乘积。

弯曲刚度等于弹性模量E和梁截面关于中性轴的惯性矩I的乘积。换而言之，弯曲刚度就是。根据基础的梁理论，施加的弯矩与所产生的梁曲率的关系是其中是梁的挠度。在上述文字中的定义中，有时会根据后基于的约定，使用负号表示。