结构设计原理 2012.10.26chapter 7.ppt

《公路桥规》规定，偏心受压构件，除应计算弯矩作用平面内的承载力外，还应按轴心受压构件复核垂直于弯矩作用平面的承载力。 7.3.3 矩形截面偏心受压构件的构造要求 7.3.4 矩形截面偏心受压构件对称配筋的计算方法 ◆实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯矩数值相差不大，可采用对称配筋。 ◆采用对称配筋不会在施工中产生差错，故有时为方便施工或对于装配式构件，也采用对称配筋。 ◆对称配筋截面，即As=As，fsd= fsd，as = as‘. 1）截面设计 对称配筋，即As=As‘，fsd= fsd’，as = as‘.式（7-4）变为： (1) 当 时，按大偏压构件设计 若 ，可近似取x=2as，对受压钢筋合力点取矩可得 当 时，按小偏压构件设计 首先应计算受压区高度x，《公路桥规》规定了 2）截面复核 * Concrete Structural Fundamentals 混凝土结构基本原理 主 讲：管 巧 艳 2012- 10 - 26 第7章 Strength of Eccentrically Loaded Members （偏心受压构件的承载力计算） 1、偏心受压构件：纵向压力的作用线偏离受压构件的轴线。 2、偏心距 ：压力N的作用点偏离构件形心的距离。 压弯构件 偏心受压构件 偏心距 时，？ 当 时，？ 偏心受压构件的受力性能和破坏形态可视为轴心受压构件和受弯构件的中间情况。 偏心受压构件的截面上布置有：纵筋和箍筋 纵筋布置：矩形截面？ 圆形截面？ 箍筋布置：？ 7.1 偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态 7.1.1 偏心受压构件的破坏形态 试验结果表明： 1.截面的平均应变符合平截面假定； 2.构件的最终破坏是由于受压区混凝土的压碎所造成的。 根据引起混凝土压碎的原因不同，破坏形态可分为大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两种类型。偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关 1、大偏心受压破坏（受拉破坏） ◆ 截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，As的应力随荷载增加发展较快，首先达到屈服。 ◆ 此后，裂缝迅速开展，受压区高度减小 ◆ 最后受压侧钢筋As 受压屈服，压区混凝土压碎而达到破坏。 ◆ 这种破坏具有明显预兆，变形能力较大，破坏特征与配有受压钢筋的适筋梁相似，承载力主要取决于受拉侧钢筋。 ◆ 形成这种破坏的条件是：偏心距e0较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适，通常称为大偏心受压。 2、小偏心受压破坏 产生受压破坏的条件有两种情况： ⑴当相对偏心距e0/h0较小 ⑵或虽然相对偏心距e0/h0较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多时 ◆ 截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大， ◆ 而受拉侧钢筋应力较小， ◆ 当相对偏心距e0/h0很小时，“受拉侧”还可能出现受压情况。 ◆ 截面最后是由于受压区混凝土首先压碎而达到破坏， ◆ 承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋，破坏时受压区高度较大，受拉侧钢筋未达到受拉屈服，破坏具有脆性性质。 ◆ 第二种情况在设计时应予避免，因此受压破坏一般为偏心距较小的情况，故常称为小偏心受压。 大偏心受压破坏 小偏心受压破坏 界限破坏时，受拉钢筋达到屈服，同时受压混凝土达到压应变。 大偏心受压破坏时，其受压边缘混凝土极限压应变可能出现图中ac、ab等情形； 小偏心受压破坏时，则可能出现ae、af、a/g等情形。 7.1.2 大、小偏心受压的界限 由右边应变图我们可以得到 为大偏心受压破坏； 为小偏心受压破坏。 7.1.3 偏心受压构件的M-N相关曲线 偏心受压构件实际上是弯矩M和N共同 作用的构件。长细比的加大会降低构件的受压承载力。 Nu-Mu相关曲线反映了在压力和弯矩共同作用下正截面承载力的规律，具有以下一些特点： ⑴相关曲线上的任一点代表截面处于正截面承载力极限状态时的一种内力组合。 ● 如一组内力（N，M）在曲线内侧说明截面未达到极限状态，是安全的； ● 如（N，M）在曲线外侧，则表明截面承载力不足； ⑵当弯矩为零时，轴向承载力达到最大，即为轴心受压承载力N0（A点）； 当轴力为零时，为受纯弯承载力M0（C点）； ⑶截面受弯承载力Mu与作用的轴压力N大小有关； ● 当轴压力较小时，Mu随N的增加而增加（CB段）； ● 当轴压力较大时，Mu随N的增加而减小（AB段）； ⑷截面受弯承载力在B点达(Nb，Mb)到最大，该点近似为界限破坏； ● CB段（N≤Nb