压弯构件原理分析.ppt

《压弯构件原理分析.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章压弯构件的原理分析第1章基本力学性能正截面的七种受力模式bhAsANcNcxnbhh0AsAs’eNxnfcfyAsfy’As’Ce’eixnbhh0AsAs’sAsNue’exnfcfy’As’Cei轴压小偏压大偏压xn=nh0bhh0AsTs=sAsctxnCMycctcbscye’eNe0h0fyAsfy’As’as1fcxh0fyAsfy’As’e’eNue0asllNtNtNttAss小偏拉受弯轴拉大偏拉基本假定（1）截面平均应变符合平截面假定，钢筋与砼无相对滑移；（2）截面受拉区的拉力全部由钢筋承担，不考虑混凝土的

2、抗拉作用；（3）材料本构关系已知；（4）不考虑龄期、环境等影响。正截面分析基本公式变形条件平衡方程：力的平衡弯矩平衡轴心受压短柱bhAsANcNc混凝土压碎钢筋凸出截面分析的基本方程NccAs’s’sss=Essys,hfy0=0.002ocfcc平衡方程变形协调方程物理方程(以fcu50Mpa为例)纵筋强度的影响偏心受压构件的试验研究Nfe0混凝土开裂混凝土全部受压不开裂构件破坏破坏形态与e0、As、As’有关Ne0Ne0fcAs’fy’Assh0e0很小As适中Ne0Ne0fcAs’fy’Assh0e0较小Ne0Ne0fcAs’f

3、y’Assh0e0较大As较多e0e0NNfcAs’fy’Asfyh0e0较大As适中受压破坏（小偏心受压破坏）受拉破坏（大偏心受压破坏）界限破坏接近轴压接近受弯As<

4、根据试验研究取0.0033.因此，受压构件的界限相对受压区高度同受弯构件一样。大、小偏压界限状态的进一步讨论b即xbh0属于大偏心破坏形态＞b即x>bh0属于小偏心破坏形态但与钢筋面积有关，设计时无法根据上述条件判断。界限破坏时:=b，由平衡条件得f'yA'sNb代入并整理得：由上式知，配筋率越小，e0b越小，随钢筋强度降低而降低，随混凝土强度等级提高而降低，当配筋率取最小值时，e0b取得最小值，若实际偏心距比该最小值还小，必然为小偏心受压。不对称配筋时，将最小配筋率及常用的钢筋和混凝土强度代入上式得到的e0b大致在0.3h0上下波动，平均值

5、为0.3h0，因此设计时，对称配筋偏心受压构件计算时矩形截面对称配筋偏心受压构件计算曲线分区①Ⅰ、Ⅱ区：，仅从偏心距角度看，可能为大偏压，也②Ⅲ区：两个判别条件是一致的，故为小偏心受压。③Ⅳ区：两个判别条件结论相反，出现这种情况的原因是，虽然轴向压力的偏心距较小，实际应为小偏心受压构件，但由于截面尺寸比较大，与与　　　相比偏小，所以又出现。从图中可以很清楚地看出，Ⅳ区内的　　和　　　均很小，此时，不论按大偏心受压还是按小偏心受压构件计算，均为构造配筋。可能为小偏压，比较应为准确的判断。将大、小偏压构件的计算公式以曲线的形式绘出，可以很直观地了解大、小偏心受压构件

6、的M和N以及与配筋率之间的关系，还可以利用这种曲线快速地进行截面设计和判断偏心类。矩形截面对称配筋偏心受压构件计算曲线矩形截面对称配筋偏心受压构件的计算曲线不同长细比柱从加荷载到破坏　　　的关系受压柱的纵向挠曲柱子屈曲（失稳）“一根细长柱子。当在端部荷载作用下受压时，它要缩短。与此同时，荷载位置要降低。一切荷载要降低它的位置的趋势是一个基本的自然规律。每当在不同路线之间存在着一个选择的时候，一个物理现象将按照最容易的路线发生，这是另一个基本的自然规律。面临弯出去还是缩短的选择，柱子发现在荷载相当小的时候，缩短比较容易；当荷载相当大时，弯出去比较容易。换句话说，当

7、荷载达到它的临界值时，用弯曲的办法来降低荷载位置比用缩短的办法更为容易些。”《建筑结构》萨瓦多里，穆勒屈曲现象的解释三种平衡状态（1）稳定平衡：偏离平衡位置，总势能增加。（2）不稳定平衡：偏离平衡位置，总势能减少。（3）随遇平衡：偏离平衡位置，总势能不变。图1图2图3当外力为保守力系时当体系偏离平衡位置，发生微小移动时（1）分支点失稳理想的轴心受压构件理想的四边支承薄板受压圆柱壳（2）极值点失稳偏心受压构件（3）跃越失稳扁壳和坦拱构件失稳的类型理想的轴心受压构件特点：平衡分枝失稳。当压力未超过一定限值时构件保持平直，只产生压缩变形，有外界干扰时，也能很快恢复到原

8、来的平衡位置；但当压力达