一试验分析短柱破坏试验长柱破坏试验一二.ppt

一、试验分析短柱破坏试验长柱破坏试验（一）（二）轴心受压柱按照箍筋配置方式不同，可分为普通箍筋柱和螺旋箍筋柱。本节仅学习普通箍筋柱。柱承载力计算理论也是建立在试验基础之上。试验表明，构件的长细比对构件承载力影响较大。轴心受压柱的长细比是指柱计算长度l0与截面最小回转半径i或矩形截面的短边尺寸b之比。当l0/i≤28或l0/b≤8，为短柱；当l0/i＞28或l0/b＞8，为长柱。（一）短柱破坏试验弹性阶段砼与钢筋始终保持共同变形，整个截面的应变是均匀分布的，两种材料的压应变保持一致，应力的比值基本上等于两者弹性模量之比。弹塑性阶段随着荷载逐渐增大，砼塑性变形开始发展，随着柱子变形的增大，混凝土应力增加得越来越慢，钢筋应力增加得越来越快，两者的应力比值不再等于弹性模量之比。破坏阶段当轴向加载达到柱子破坏荷载的90%时，柱子出现与荷载方向平行的纵向裂缝，砼保护层剥落，最后，箍筋间的纵向钢筋向外弯凸，砼被压碎而破坏。破坏时，砼的应力达到轴心抗压强度fc，钢筋应力也达到受压屈服强度fy。长柱在轴向压力作用下，不仅发生压缩变形同时还发生纵向弯曲，凸侧由受压，在荷载不大时，全截面受压，但内凹一侧的压应力比外凸一侧的压应力大。随着荷载增加突然变为受拉，出现受拉裂缝，凹侧砼被压碎，纵向钢筋受压向外弯曲（右图）。轴心受压长柱的破坏形态长柱破坏试验试验表明，影响φ值的主要因素是柱的长细比。当l0/b≤8时，为短柱，可不考虑纵向弯曲的，取φ=1.0；当l0/b＞8时，为长柱，φ值随l0/b的增大而减小，φ值与l0/b的关系见下页表3-1。必须指出，采用过分细长的柱子是不合理的，因为柱子越细长，受压后越容易发生纵向弯曲而导致失稳，承载力降低越多，材料强度不能充分利用。因此，对一般建筑物中的柱，常限制长细比l0/b≤30及l0/h≤25（b为截面短边尺寸，h为长边尺寸）。表3-1钢筋混凝土轴心受压柱的稳定系数φ≤810121416182022242628l0/i≤2835424855626976839097φ1.00.980.950.920.870.810.750.700.650.600.56L0/b3032343638404244464850L0/i104111118125132139146153160167174φ0.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.19注：表中l0—构件计算长度，按表3-2计算；b—矩形截面的短边尺寸；—截面最小回转半径。柱的计算长度l0与构件的两端支承情况有关，可由表3-2查得。在实际工程中，支座情况并非理想的固定或不移动铰支座，应根据具体情况具体分析。表3-2构件的计算长度l0 构件及两端约束情况计算长度l0直杆两端固定0.5l一端固定，一端为不移动的铰0.7l两端均为不移动的铰1.0l一端固定，一端自由2.0l注：l—构件支点间长度。