最新偏心受压构件的纵向弯曲教学讲义ppt课件.ppt

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1、偏心受压构件的纵向弯曲原因：由于荷载的不准确性、混凝土的非均匀性及施工偏差等原因，都可能产生附加偏心距。在偏心纵向压力下，细长的构件会产生显著的附加挠度u，以致在破坏时纵向压力N对截面重心的实际偏心距不再是初始偏心距eo而变为eo+u，使得大偏心受压的偏心距更大，原来是小偏压的可能转化为大偏压。各截面：eo→eo+yNeo→N(eo+y)柱中点：eo→eo+uNeo→N(eo+u)lo/h越大，u越大,承载力降低越多。按长细比的不同，钢筋混凝土偏心受压柱可分为短柱、长柱和细长柱。短柱当柱的长细比较小时，侧向挠度与初始偏心距相比很

2、小，可略去不计，这种柱称为短柱《规范》规定当构件长细比l0/r≤17.5时（l0为构件计算长度，r为截面的回转半径），可不考虑挠度对偏心距的影响。短柱的N与M为线性关系（图7-12中直线OB），随荷载增大直线与N-M相关曲线交于B点，到达承载能力极限状态，属于材料破坏。7.3.2偏心距增大系数实际结构中最常见的是长柱，其最终破坏属于材料破坏，但在计算中应考虑由于构件的侧向挠度而引起的二阶弯矩的影响。设考虑侧向挠度后的偏心距（u+e0）与初始偏心距e0的比值为η，称为偏心距增大系数。引用偏心距增大系数η的作用是将短柱（η＝1）承载

3、力计算公式中的e0代换为ηe0，即可用来进行长柱的承载力计算。而又故有根据大量的理论分析及试验研究，《规范》给出偏心距增大系数η的计算公式为：式中：l0—构件的计算长度，由见表6-1中的有关规定。对无侧移结构的偏心受压构件,可取两端不动支点之间的轴线长度h—截面高度；对环形截面取外直径d；对圆形截面，取直径d1h0—截面有效高度，对圆形截面，取h0=r+rsζ1—荷载偏心率对截面曲率影响系数；当ζ1大于1.0时，取ζ1等于1.0ζ2—偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数；当ζ2大于1.0时取ζ2等于1.0(7-1)(7-2)(

4、7-3)杆件构件及其两端固定情况计算长度直杆两端固定一段固定，一端为不移动铰两端均为不移动铰一端固定，一端自由0.5l00.7l01.0l02.0l0表6-1构件纵向弯曲计算长度注：l－构件支点长度。《公路桥规》规定以下情况考虑影响：（r为构件截面回转半径）矩形截面:圆形截面：偏心受压构件的弯矩作用平面的意义见图7-14示意图。图7-14矩形截面偏心受压构件的弯矩作用平面示意图§7·4矩形截面偏心受压构件偏心受压构件常用的截面形式:矩形截面和工形截面和圆形截面截面的配筋方式:非对称配筋和对称配筋两种截面受力的破坏形式:受拉破坏和

5、受压破坏两种类型从承载力的计算:截面设计和截面复核两种情况7.4.1矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算的基本公式▲基本假定：※截面应变分布符合平截面假定；※不考虑混凝土的抗拉强度；※受压区混凝土的极限压应变为εcu=0.0033~0.003受压区混凝土应力图可简化为等效矩形应力图，其受压区高度x可取等于按截面应变保持平面的假定所确定的中和轴高度xc乘以系数β，应力集度为fcd▲矩形截面偏心受压构件计算偏心受压构件以相对界限受压区高度ξb作为判别大小偏心受压的条件，ξb的值见表3-2。当ξ≤ξb时，为大偏心受压当ξ>ξb时，为

6、小偏心受压▲基本计算公式由截面承载力极限状态(图7-15)时的力及力矩的平衡条件，可得到偏心受压构件正截面承载力的计算公式：(7-4)(7-5)(7-7)截面所有力对作用点力矩之和为零，可得到：(7-6)(7-8)式中γ0--桥梁结构的重要性系数x--混凝土受压区高度es--轴向力作用点至截面受拉边或受压较小边纵向钢筋As合力点的距离e0--轴向力对截面重心轴的偏心距，e0=Md/NdNd,Md--轴向力及弯矩组合设计值h0--截面受压较大边边缘至受拉边或受压较小边纵向钢筋合力点的距离，h0=h-asη--偏心受压构件轴向力偏心

7、距增大系数，与式（7-3）相同，即公式(7-4)～(7-7)中的几点说明：※截面受拉边或受压较小边纵向钢筋的应力σs的取值：(7-3a)当ξ≤ξb时为大偏心受压构件，取σs=fsd，此处，相对受压区高度ξ=x/h0当ξ>ξb时为小偏心受压构件，σs按下式计算：且(7-10)式中：—第i层普通钢筋的应力，按公式计算正值表示拉应力—受拉钢筋的弹性模量—第i层普通钢筋截面重心至受压较大边边缘的距离—截面受压区高度和按表3-1取用，见表3-2※为了保证构件破坏时，大偏心受压构件截面上的受拉钢筋达到屈服、受压钢筋能达到抗压强度设计值,公式

8、的适用条件为：x≤ξbh0x≥2as’若截面应力分布如图7-16（7-12）※小偏心受压情况下，全截面受压。若近侧钢筋配置较多，远侧配置较少，可能达到受压屈服强度，离偏心压力较远一侧的混凝土也可能压坏，此时截面应力分布如图7-17所示。为使钢筋数量不至过少，对于