偏心受力构件正截面承载力ppt课件.ppt

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1、混凝土结构设计原理第7章偏心受力构件正截面承载力第7章　内容提要主要内容：偏心受压构件的二阶效应矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算矩形截面非对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算Ⅰ形截面对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算均匀配筋的偏心受压构件的承载力计算双向偏心受压构件的正截面承载力计算矩形截面偏心受拉构件正截面承载力计算偏心受压构件正截面的破坏形态第7章　内容提要重点：偏心受压构件正截面的破坏形态矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算矩形截面非对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算Ⅰ形截面对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计

2、算偏心受力构件：构件截面上作用一偏心的纵向力或同时作用轴向力和弯矩偏心受压构件：作用在构件截面上的轴向力为压力的偏心受力构件偏心受拉构件：作用在构件截面上的轴向力为拉力的偏心受力构件单向偏心受力构件：纵向力作用点仅对构件截面的一个主轴有偏心距双向偏心受力构件：纵向力作用点对构件截面的两个主轴都有偏心距概述工程应用轴心受压构件偏心受压构件双向受压偏心构件结构的中间柱（近似），屋架的受压腹杆结构边柱，厂房排架柱结构角柱7.1偏心受压构件正截面的破坏形态1破坏形态受拉破坏（大偏心受压破坏）发生条件：相对偏心距　　　较大，受拉纵筋　　不够多时。受拉边出现水平裂缝继而形成

3、一条或几条主要水平裂缝主要水平裂缝扩展较快，裂缝宽度增大使受压区高度减小受拉钢筋的应力首先达到屈服强度受压边缘的混凝土达到极限压应变而破坏受压钢筋应力一般都能达到屈服强度拉压破坏图7.1偏心受压构件正截面的破坏形态7.1偏心受压构件正截面的破坏形态拉压破坏的主要特征：破坏从受拉区开始，受拉钢筋首先屈服，而后受压区混凝土被压坏。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，属于塑性破坏，承载力主要取决于受拉侧钢筋。拉压破坏形态图7.1偏心受压构件正截面的破坏形态受压破坏（小偏心受压破坏）随荷载加大到一定数值，截面受拉边缘出现水平裂缝，但未

4、形成明显的主裂缝，而受压区临近破坏时受压边出现纵向裂缝。破坏较突然，无明显预兆，压碎区段较长。破坏时，受压钢筋应力一般能达到屈服强度，但受拉钢筋并不屈服。发生条件：相对偏心距　　　较大，但受拉纵筋　数量过多；或相对偏心距　　较小时。受压破坏图1）7.1偏心受压构件正截面的破坏形态构件全截面受压，破坏从压应力较大边开始，此时，该侧的钢筋应力一般均能达到屈服强度，而压应力较小一侧的钢筋应力达不到屈服强度。只有当偏心距很小，而轴向力N又较大时，远侧钢筋也可能受压屈服。。2）当相对偏心距很小时受压破坏图2）7.1偏心受压构件正截面的破坏形态受压破坏特征：由于混凝土受压而

5、破坏，压应力较大一侧钢筋能够达到屈服强度，而另一侧钢筋受拉不屈服或者受压不屈服。承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋的数量和强度，破坏时受压区高度较大，破坏突然，属于脆性破坏。小偏压构件在设计中应予以避免。受压破坏形态图大、小偏心破坏的共同点是受压钢筋均可以屈服7.1偏心受压构件正截面的破坏形态2两类偏心受压破坏的界限根本区别：破坏时受拉纵筋　　是否屈服。界限状态：受拉纵筋　屈服，同时受压区边缘混凝土达到极限压应变界限破坏特征与适筋梁、与超筋梁的界限破坏特征完全相同，因此，的表达式与受弯构件的完全一样。大、小偏心受压构件判别条件：界限状态时截面应变当　　　时，

6、为大偏心受压；当　　　时，为小偏心受压。1初始偏心距附加偏心距荷载作用位置的不定性；混凝土质量的不均匀性；施工的偏差等因素。《规范》规定：两类偏心受压构件的正截面承载力计算中，均应计入轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距。初始偏心距ei：7.2偏心受压构件的二阶效应考虑附加偏心距的原因：荷载偏心距：e0=M/NN-M相关曲线给定截面的偏心受压构件达到承载力极限时，截面能承受的轴力N和弯矩M是相关联的。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；第7章偏心受力构件正截面承载力2、偏心受压构件的N-M相关曲线e0纯弯轴压界限状态受压破坏受拉破坏a点M=0，属轴

7、心受压破坏，N最大；c点N=0，属纯弯曲破坏，M不是最大；b点为界限破坏，构件抗弯承载力达到最大值受拉破坏时构件的抗弯承载力比同等条件的纯弯构件大；受压破坏时构件的抗压承载力比同等条件的轴心受压构件小。小偏心受压情况时，N随M增大而减小，即在相同的M条件下，N越大越不安全，N越小越安全；大偏心受压情况时，N随M的增大而增大，即在相同的M条件下，N越大越安全，N越小越不安全。配筋率不同二阶效应：在结构中发生层间位移和挠曲变形时轴向力引起的附加内力。fNNei无侧移有侧移第7章偏心受力构件正截面承载力3偏心受压长柱的二阶效应p-δ效应：有可能增大柱段中部的弯矩。p-

8、Δ效应：增大柱端控制截面