结构设计原理偏心受压构件ppt课件.ppt

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1、第7章偏心受压构件的截面承载力东南大学交通学院吴文清本章主题偏心受压构件的破坏形态及其特征大偏心受压破坏（受拉破坏）小偏心受压破坏（受压破坏）界限破坏偏心弯曲的影响当长细比较大时，破坏时会产生较大的纵向弯曲，使构件偏心距增大，变形增大，承载力下降，还可能出现失稳破坏。矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算基本公式的引出及其应用条件配筋设计承载力验算轴力－弯矩相关曲线反映了受压承载力随弯矩的变化而变化的规律偏心受压构件的截面受力性能压弯构件偏心受压构件偏心距e0=0时，轴心受压构件当e0→∞时，即N=0时，受弯构件偏心受压构件的受力性能和破坏形态界于轴心受压构件和受

2、弯构件。偏心受压构件的破坏形态7.1.1、破坏形态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,同时本节内容依据偏心受压短柱的试验结果讲解。1、受拉破坏－大偏心受压破坏M较大，N较小偏心距e0较大假定As配筋合适7.1偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态形成条件：大偏心受压试验7.1.1、破坏形态（续）1、受拉破坏－大偏心受压破坏破坏特征—受拉侧钢筋先受拉屈服，然后受压侧混凝土压碎；（类似于适筋梁破坏）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

3、筋配筋率合适，通常称为大偏心受压破坏(受拉破坏)。2、受压破坏－小偏心受压破坏产生小偏心受压破坏的条件有三种情况：当相对偏心距e0/h0较小，截面全部受压或大部分受压(a)虽然相对偏心距e0/h0较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多时(b)当相对偏心距e0/h0很小，但是离纵向力较远一侧钢筋数量较少而靠近纵向力一侧的钢筋较多时(c)上述以第一种和第二种情况为主，对于第三种情况需要进行验算。小偏心受压试验依据偏心受压短柱的试验结果破坏特征—受压区混凝土首先压碎而达到破坏，变形很小，破坏具有脆性性质；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，同时横向变

4、形较小；远侧钢筋可能受拉也可能受压，应力状态需要计算。2、受压破坏（续）7.1.2受拉破坏和受压破坏的界限◆即受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变ecu同时达到。◆与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。◆因此，相对界限受压区高度仍为:◆偏心受压构件的截面应变分布斜线ad,界限状态7.1.3偏心受压构件的Mu-Nu相关曲线b点为钢筋与受压混凝土同时达到其强度极限值的界限状态c点轴心受压a点受弯构件反映在压力和弯矩共同作用下正截面承载力的规律，具有以下特点：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

5、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。(3)截面受弯承载力Mu与作用的轴压力N大小有关。在大偏心受压段，当轴压力较小时，Mu随N的增加而增加（ab段）；在小偏心受压时，当轴压力较大时，Mu随N的增加而减小（bc段）。(2)截面受弯承载力在b点达到最大，该点近似为界限破坏。ab段为大偏心受压，受拉破坏；bc段为小偏心受压，受压破坏。7.2偏心受压构件的纵向弯曲长细比较大的长柱，由于侧向变形的影响，各截面所受的弯矩不再是而变成偏心受压构件截面弯矩中称为初始弯矩或一阶弯矩称为附加弯矩或二阶弯矩由于二阶弯矩的影响，将造成偏心受压构件不同的破

6、坏类型。7.2.1偏心受压构件的破坏类型钢筋混凝土偏心受压构件按长细比可分为短柱、长柱、细长柱1）短柱（l0/h≤8）：受力路径OB，为材料破坏2）长柱（8＜l0/h≤30）：受力路径OC，为材料破坏3）细长柱（l0/h>30）：受力路径OE，为失稳破坏＞＞注意：由于失稳破坏与材料破坏有本质的区别，故设计中一般尽量不采用细长柱7.2.2偏心距增大系数常遇到长柱，需考虑由于构件侧向变形（变位）而引起的二阶弯矩的影响令则≤1.0≤1.0偏心距增大系数η:当偏心受压构件较长时，会引起较大挠度，为计入挠度影响而引入的系数。《公路桥规》规定下面情况需考虑偏心距增大系数对构

7、件承载力的影响：矩形截面l0/h>5圆形截面l0/h>4.4其他截面l0/r>4.4（r为构件截面回转半径）7.3矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算截面长边为h，短边为b以长边方向的截面主轴面x-x为弯矩作用平面7.3.1矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算的基本公式（1）偏心受压正截面受力分析方法与受弯情况是相同的，即仍采用以平截面假定为基础的计算理论。（2）不考虑混凝土的抗拉强度（3）受压混凝土的极限压应变εcu=0.0033(C50)（4）对于正截面承载力的计算，类似于受弯构件，对受压区混凝土压应力图形采用等效矩形应力图。1、基本假定2、大、小偏心受压正

8、截面承载力计算图式3、计