(13)--7.1结构设计原理结构设计原理.pdf

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1、第七章第七章 偏心受压构件的正截面承载力计算偏心受压构件的正截面承载力计算 7.1 偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态 1 第七章第七章 偏心受压构件的正截面承载力计算偏心受压构件的正截面承载力计算 偏心受压构件：偏心受压构件：当轴向压力当轴向压力N的作用线偏离受压构件的作用线偏离受压构件的轴线时，的轴线时，或截面上同时承受轴心压力和弯矩的构或截面上同时承受轴心压力和弯矩的构件，称为偏心受压构件。件，称为偏心受压构件。压弯构件：压弯构件：同时承受轴心压力和弯矩同时承受轴心压力和弯矩=M=N e0NAssANe0AssA=M=N e0NAssANe0AssA

2、一、定义一、定义 2 二、应用二、应用 拱桥的钢筋混凝土拱桥的钢筋混凝土拱肋拱肋、桁架的、桁架的弦杆弦杆、刚架的、刚架的立柱立柱、柱、柱式墩式墩(台台)的的墩墩(台台)柱柱、桩基础的、桩基础的桩桩等均属偏心受压构件等均属偏心受压构件 三、截面形式三、截面形式 3 四、钢筋布置四、钢筋布置（1）将纵向钢筋集中放置在偏心方向的两对面，）将纵向钢筋集中放置在偏心方向的两对面，其数量通过强度计算确定。其数量通过强度计算确定。（2）对于圆形截面，则采用沿截面周边均匀配筋）对于圆形截面，则采用沿截面周边均匀配筋 的方式的方式 1.纵向受力钢筋纵向受力钢筋 2.箍筋箍筋 箍筋的作用与轴心受压钩件中普通箍筋的

3、作用箍筋的作用与轴心受压钩件中普通箍筋的作用基本相同。此外，偏心受压构件中还存在着一定基本相同。此外，偏心受压构件中还存在着一定的剪力可由箍筋负担。但因剪力的数值一般较小的剪力可由箍筋负担。但因剪力的数值一般较小，故一般不予计算。有关箍筋的间距、直径、保，故一般不予计算。有关箍筋的间距、直径、保护层的规定同轴心受压构件。护层的规定同轴心受压构件。4 7.1 偏心受压构件正截面偏心受压构件正截面 受力特点和破坏形态受力特点和破坏形态 主要内容：主要内容：一、偏心受压构件的破坏形态一、偏心受压构件的破坏形态 二、大、小偏心受压的界限二、大、小偏心受压的界限 三、偏心受压构件的三、偏心受压构件的M-

4、N相关曲线相关曲线 5 一、偏心受压构件的破坏形态一、偏心受压构件的破坏形态 随着随着偏心距偏心距大小大小及及纵向纵向钢筋钢筋配筋情配筋情况不同，分况不同，分为两种：为两种：大偏心受压破坏大偏心受压破坏 小偏心受压破坏小偏心受压破坏 受受拉拉破破坏坏 受受压压破破坏坏 6 一、偏心受压构件的破坏形态一、偏心受压构件的破坏形态 M较大，较大，N较小较小 偏心距偏心距e0较大较大 fyAs fyAsNM fyAs fyAsN大偏心破坏的特征 1.大偏心受压破坏大偏心受压破坏 7 一、偏心受压构件的破坏形态一、偏心受压构件的破坏形态 1.大偏心受压破坏大偏心受压破坏 截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，截

5、面受拉侧混凝土较早出现裂缝，受拉钢筋受拉钢筋的应的应力随荷载增加发展较快，首先力随荷载增加发展较快，首先达到屈服达到屈服；此后裂缝迅速开展，受压区高度减小；此后裂缝迅速开展，受压区高度减小；最后，受压侧钢筋最后，受压侧钢筋As 受压屈服，压区混凝土压碎受压屈服，压区混凝土压碎而达到破坏。而达到破坏。这种破坏这种破坏具有明显预兆具有明显预兆，变形能力较大，破坏特，变形能力较大，破坏特征与配有受压钢筋的征与配有受压钢筋的适筋梁适筋梁相似，属于相似，属于塑性破坏塑性破坏，承载力主要取决于受拉侧钢筋。承载力主要取决于受拉侧钢筋。形成这种破坏的条件是：偏心距形成这种破坏的条件是：偏心距e0较大，且受拉较

6、大，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适，通常称为大偏心受压。侧纵向钢筋配筋率合适，通常称为大偏心受压。大偏心受拉破坏特点 8 当相对偏心距当相对偏心距e0/h0较小较小 或虽然相对偏心距或虽然相对偏心距e0/h0较大，较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多时但受拉侧纵向钢筋配置较多时 ssAs fyAsN小偏心受压破坏的特征 一、偏心受压构件的破坏形态一、偏心受压构件的破坏形态 2.小偏心受压破坏小偏心受压破坏 9 一、偏心受压构件的破坏形态一、偏心受压构件的破坏形态 2.小偏心受压破坏小偏心受压破坏 截面受压一侧混凝土和钢筋的受力较大，而另一截面受压一侧混凝土和钢筋的受力较大，而另一侧钢筋的应力较小，侧钢筋

7、的应力较小，可能受拉也可能受压可能受拉也可能受压；截面最后是由于受压区截面最后是由于受压区混凝土首先压碎混凝土首先压碎而达到破而达到破坏，坏，受拉侧钢筋未达到屈服；受拉侧钢筋未达到屈服；承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋，破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，破坏突然，属于坏时受压区高度较大，破坏突然，属于脆性破坏脆性破坏。当偏心距较小或受拉钢筋配置过多时易发生小偏当偏心距较小或受拉钢筋配置过多时易发生小偏压破坏，因偏心距较小，故通常称为小偏心受压。压破坏，因偏心距较小，故通常称为小偏心受压。小偏心受压破坏特点 10 二、大、小偏心受压的界限二、大、小偏心受压的界

8、限 界限状态定义为界限状态定义为：当受拉钢筋刚好屈服时，受压区：当受拉钢筋刚好屈服时，受压区混凝土边缘同时达到极限压应变的状态。混凝土边缘同时达到极限压应变的状态。此时的相对受压区高度成为界限相对受压区高此时的相对受压区高度成为界限相对受压区高度，与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。度，与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。当当0bx h(或或0bh)时，属大偏心受压时，属大偏心受压 当当0bx h(或或0bh)时，属小偏心受压时，属小偏心受压。7.1 偏心受压构件正截偏心受压构件正截面面 受力特点和破坏形态受力特点和破坏形态 11 三、偏心受压构件的三、偏心受压构件的M-N相关曲线相关曲线 偏心受压构

9、件是弯矩和轴力共同作用的构件，轴力与弯矩对于构件的作偏心受压构件是弯矩和轴力共同作用的构件，轴力与弯矩对于构件的作用效应存在着叠加和制约的关系，用效应存在着叠加和制约的关系，亦即当给定轴力亦即当给定轴力N时，有其唯一对应的时，有其唯一对应的弯矩，或者说构件可以在不同的弯矩，或者说构件可以在不同的N和和M的组合下达到其极限承载力。的组合下达到其极限承载力。1、对大偏压：、对大偏压：ab线线 随着轴向力随着轴向力N的增大，抗弯能力提高的增大，抗弯能力提高 2、对小偏压：、对小偏压：bc线线 随着轴向力随着轴向力N的增大，抗弯能力降低的增大，抗弯能力降低 3、关系的应用、关系的应用（1）任一截面有几种）任一截面有几种M、N作用？作用？（2）对大偏心受压，）对大偏心受压，M相同时，以相同时，以N较小较小的一组进行设计。的一组进行设计。（3）对小偏心受压，以）对小偏心受压，以M、N最大最大的一组进行设计。的一组进行设计。12