偏心受压构件的正承载力计算.ppt

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1、第七章偏心受压构件的正截面承载力计算学习内容材料特性设计方法受弯构件受剪构件受扭构件偏压、偏拉构件轴拉构件轴压构件变形、裂缝预应力混凝土结构桥梁工程基础知识构件设计结构设计，后续课程目录1概述2偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态3偏心受压构件的纵向弯曲4矩形截面偏心受压构件5工字形和T形截面偏心受压构件压弯构件：截面上同时承受轴心压力和弯矩的构件。偏心受压构件：轴向压力N的作用线偏离受压构件的轴线偏心距e0：压力N的作用点离构件截面形心的距离e0偏心受压：(压弯构件)单向偏心受力构件双向偏心受力构件大偏心受压构件小偏心受压构件工程应用拱桥的钢筋砼拱肋，桁架的上弦杆，刚架的立柱，柱式墩(台)

2、的墩(台)柱等截面形式矩形截面为最常用的截面形式，截面高度h大于600mm的偏心受压构件多采用工字型或箱形截面。圆形截面主要用于柱式墩台、桩基础中。配筋形式纵筋箍筋：侧向约束纵筋、抗剪内折角处！！！bh纵筋：配置在偏心方向的两对面，按承载力要求确定箍筋：按普通箍筋柱的构造要求配置目录1概述2偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态3偏心受压构件的纵向弯曲4矩形截面偏心受压构件5工字形和T形截面偏心受压构件2.1试验研究结果影响正截面破坏的主要因素：偏心距的大小和配筋情况。偏压构件破坏特征受拉破坏tensilefailure：大偏心受压破坏受压破坏compressivefailure：小偏心受压破坏

3、受拉破坏(大偏心受压破坏)M较大，N较小偏心距e0较大大偏心受压破坏特点发生条件：偏心距较大，且受拉钢筋配置不太多时发生过程：受拉区出现裂缝，受拉钢筋先屈服，然后受压混凝土被压坏，受压钢筋屈服。破坏性质：延性破坏，破坏特征与配有受压钢筋的适筋梁相似。承载力：取决于受拉钢筋的强度和数量。相对偏心距e0较大，称为“大偏心受压”；远侧钢筋自始至终受拉且先屈服，又称为“受拉破坏”受压破坏(小偏心受压破坏)小偏心受压破坏特点发生条件：（1）偏心距很小。（2）偏心距较小，或偏心距较大而受拉钢筋较多。（3）偏心距很小，但离纵向压力较远一侧钢筋数量少，而靠近纵向力N一侧钢筋较多时。破坏特征：一般是靠近纵向力一

4、侧的混凝土首先达到极限压应变而压碎，该侧的钢筋达到屈服强度，远离纵向力一侧的钢筋不论受拉还是受压，一般达不到屈服强度。承载力：取决于受压区混凝土强度和受压钢筋强度。破坏性质：混凝土压碎区段长，破坏无明显预兆，脆性破坏。远侧钢筋均不能受拉且屈服,以混凝土受压破坏为标志,称为“受压破坏”；相对偏心距较小，称为“小偏心受压”；如上图(a)所示：相对偏心距稍大且远侧钢筋较多；A.N较小时，远侧受拉，近侧受压；B.破坏时，远侧钢筋受拉但不能屈服，近侧钢筋受压屈服，近侧混凝土压碎；如上图(b)所示：相对偏心距较小；A.N较小时，全截面受压（远侧和近侧钢筋均受压）；B.远侧受压程度小于近侧受压程度；C.破坏

5、时，远侧钢筋受压但不能屈服，近侧钢筋受压屈服，近侧混凝土压碎；如上图(c)所示：相对偏心距极小且近侧钢筋用量远大于远侧钢筋用量；A.实际中心轴移动至轴向力作用线右边；B.N较小时，全截面受压（远侧和近侧钢筋均受压）；C.近侧受压程度小于远侧受压程度；D.破坏时，近侧钢筋受压但不能屈服，远侧钢筋受压屈服，远侧混凝土压碎；受压混凝土轴压构件c0=0.002ocfccu0ocfc受弯构件偏压构件若统一选用对小偏压构件不合适，过高地估计了混凝土的受压能力界限破坏cu0ocfc定义：当受拉钢筋刚好屈服时，受压区混凝土边缘达到极限压应变的状态。界限破坏ab,ac:大偏心ad:界限状态

6、ae:小偏心af:a‘g:a’’h：均匀受压部分受拉，部分受压全截面受压AsAs’a几何轴线bcdeghεcuεyεc=0.002εs＞εyh0xba’a’’f“受拉破坏”（大偏心）和“受压破坏”（小偏心）比较：(1)大、小偏心破坏的共同点是受压钢筋均可以屈服(2)两者的根本区别在于：远侧的钢筋是否受拉且屈服；(3)前者远侧钢筋受拉屈服，破坏前有预兆，属“延性破坏”；(4)后者远侧钢筋不能受拉屈服，破坏时取决于混凝土的抗压强度且无预兆，属“脆性破坏”；(5)存在界限破坏（类似受弯构件正截面）：远侧钢筋屈服的同时，近侧混凝土压碎。2.2偏心受压构件的M-N相关曲线偏心受压构件的M-N曲线图当(M

7、-N)落在曲线abc上或曲线以外则截面发生破坏。对于短柱，加载时N和M呈线性关系，与N轴夹角为偏心距三个特征点：abcab段：大偏心，轴压力的增加会使其抗弯能力增加bc段：小偏心，轴压力的增加会使其抗弯能力减小MuNuMuNu轴压破坏弯曲破坏界限破坏小偏压破坏大偏压破坏ABCAABCCabcN-M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纯弯轴压界限状态如截面尺寸和材料强度保持不变，N