【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 同的情況下，柱的長(zhǎng)細(xì)比 l0/h不同，側(cè)向撓度 f 的大小不同，影響程度會(huì)有很大差別，將產(chǎn)生不同的破壞類型。 f y x e i e i N N N e i N ( e i + f ) l e 偏心受壓構(gòu)件正截面受壓破壞形態(tài) ?47 不同長(zhǎng)細(xì)比柱從加荷到破壞的 NM關(guān)系 偏心受壓構(gòu)件正截面受壓破壞形態(tài) ?48 ?49 對(duì)于 長(zhǎng)細(xì)比 l0/h≤5的 短柱 。 ◆ 側(cè)向撓度 f 與初始偏心距 ei相比很小 。 ◆ 柱跨中彎矩 M=N(ei+f ) 隨軸力 N的增加基本呈線性增長(zhǎng) 。 ◆ 直至達(dá)到截面承載力極限狀態(tài)產(chǎn)生破壞 。 ◆ 對(duì)短柱可忽略側(cè)向撓度 f的影響 。 N0 N1 N2 N0ei N1ei N2ei N1f1 N2f2 B C A D E 短柱 (材料破壞 ) 中長(zhǎng)柱 (材料破壞 ) 細(xì)長(zhǎng)柱 (失穩(wěn)破壞 ) N M 0 ?50 長(zhǎng)細(xì)比 5l0/h ≤30的 中長(zhǎng)柱 。 ◆ f 與 ei相比已不能忽略 。 ◆ f 隨軸力增大而增大 ， 柱跨中彎矩 M = N ( ei + f ) 的增長(zhǎng)速度大于軸力 N的增長(zhǎng)速度 。 ◆ 即 M隨 N的增加呈明顯的非線性增長(zhǎng) 。 ◆ 雖然最終在 M和 N的共同作用下達(dá)到截面承載力極限狀態(tài) ， 但軸向承載力明顯低于同樣截面和初始偏心距情況下的短柱 。 ◆ 因此 ， 對(duì)于中長(zhǎng)柱 ， 在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮側(cè)向撓度 f 對(duì)彎矩增大的影響 。 N0 N1 N2 N0ei N1ei N2ei N1f1 N2f2 B C A D E 短柱 (材料破壞 ) 中長(zhǎng)柱 (材料破壞 ) 細(xì)長(zhǎng)柱 (失穩(wěn)破壞 ) N M 0 ?51 長(zhǎng)細(xì)比 l0/h 30的 長(zhǎng)柱 ◆ 側(cè)向撓度 f 的影響已很大 。 ◆ 在未達(dá)到截面承載力極限狀態(tài)之前 ， 側(cè)向撓度 f 已呈 不穩(wěn)定 發(fā)展 。 即柱的軸向荷載最大值發(fā)生在荷載增長(zhǎng)曲線與截面承載力 NuMu相關(guān)曲線相交之前 。 ◆ 這種破壞為失穩(wěn)破壞 ， 應(yīng)進(jìn)行專門(mén)計(jì)算 。 N0 N1 N2 N0ei N1ei N2ei N1f1 N2f2 B C A D E 短柱 (材料破壞 ) 中長(zhǎng)柱 (材料破壞 ) 細(xì)長(zhǎng)柱 (失穩(wěn)破壞 ) N M 0 結(jié)構(gòu)有側(cè)移時(shí)偏心受壓構(gòu)件的二階彎矩 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 ,當(dāng)二階彎矩不可忽略時(shí) ,均應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)側(cè)移和構(gòu)件縱向變形引起的二階彎矩 . 偏心受壓構(gòu)件正截面受壓破壞形態(tài) ?52 Mmax=N(ei+f) f N e i N ( e i + f ) y x e i e i N N l 0 (ei+f)=ei(1+f/ei)=ηei 《 混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范 》 對(duì)長(zhǎng)細(xì)比l0/i較大的偏心受壓構(gòu)件，采用把初始偏心距 ei乘以一個(gè)偏心距增大系數(shù) η來(lái)近似考慮二階彎矩的影響。 偏心距增大系數(shù) η 偏心受壓構(gòu)件正截面受壓破壞形態(tài) ?53 偏心距增大系數(shù) iiiefefe ???? 1??54 偏心距增大系數(shù) iiiefefe ???? 1?l0 0 l x f y ? sin . ? f y x e i e i N N 2/022lxdxyd??????? 1020lf0hycu ??? ??，截面破壞時(shí)： 202lf??2010 lf??55 考慮徐變影響后，乘以增大系數(shù) ，得： 0hb????01 7 11h??22001201 0 1 7 1 7bllfh? ? ?? ? ?再考慮偏心距和長(zhǎng)細(xì)比的影響，得 ： 120111 7 1 . 7b h? ? ?? ? ??56 令 ?hh得： 201201111400 iilfeehh? ? ???? ? ? ? ?????1 ––– 考慮偏心距的變化對(duì)截面曲率的修正系數(shù)。 ?2 ––– 考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù)，長(zhǎng)細(xì)比過(guò)大，可能發(fā)生失穩(wěn)破壞。 當(dāng) e0 ? ，大偏心 ?1 = ?2 = – / h ? ? 當(dāng)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比 l0/h ?5或 l0/d ?5 或 l0/i ? ， 即視為短柱，取 ? = 當(dāng) l0 / h ?15時(shí) ?2 = ?? N Af c?f N e i N ( e i + f ) y x e i e i N N l 0 111 ＝時(shí)，取，且當(dāng) ??? ?? N Af chlhlhl02020~15/115/???????時(shí)，時(shí)，212001 4 0 011 ???????????hlhe iη的具體表達(dá)式如下： ai eee ?? 0 偏心受壓構(gòu)件正截面受壓破壞形態(tài) ?57 第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 58 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 =M = N e0NAs sANe0As sA=M = N e0NAs sANe0As sA偏壓構(gòu)件破壞特征 受拉破壞 tensile failure 受壓破壞 pressive failure 第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 59 偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)與 偏心距 e0和 縱筋配筋率 有關(guān) NMe ?0第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 60 M較大， N較小 偏心距 e0較大 fyAs f39。yA 39。sNM fyAs f39。yA 39。sN 大偏心破壞的特征 第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 61 受拉破壞 受壓破壞? 截面受拉側(cè)混凝土較早出現(xiàn)裂縫， 受拉鋼筋 的應(yīng)力隨荷載增加發(fā)展較快，首先 達(dá)到屈服 ； ? 此后裂縫迅速開(kāi)展，受壓區(qū)高度減?。? ? 最后，受壓側(cè)鋼筋 A39。s 受壓屈服，壓區(qū)混凝土壓碎而達(dá)到破壞。 ? 這種破壞 具有明顯預(yù)兆 ，變形能力較大，破壞特征與配有受壓鋼筋的 適筋梁 相似，屬于 塑性破壞 ，承載力主要取決于受拉側(cè)鋼筋。 ? 形成這種破壞的條件是：偏心距 e0較大，且受拉側(cè)縱向鋼筋配筋率合適，通常稱為大偏心受壓。 大偏心 受拉 破壞特點(diǎn) 第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 62 ⑴ 當(dāng)相對(duì)偏心距 e0/h0較小 ⑵ 或雖然相對(duì)偏心距 e0/h0較大，但受拉側(cè)縱向鋼筋配置較多時(shí) ?sAs f39。yA 39。sN 小偏心破壞的特征 第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 63 受拉破壞 受壓破壞? 截面受壓一側(cè)混凝土和鋼筋的受力較大，而另一側(cè)鋼筋的應(yīng)力較小， 可能受拉也可能受壓 ； ? 截面最后是由于受壓區(qū) 混凝土首先壓碎 而達(dá)到破壞，受拉側(cè)鋼筋未達(dá)到屈服； ? 承載力主要取決于壓區(qū)混凝土和受壓側(cè)鋼筋，破壞時(shí)受壓區(qū)高度較大，破壞突然，屬于 脆性破壞 。 ? 小偏壓構(gòu)件在設(shè)計(jì)中應(yīng)予避免 ； ? 當(dāng)偏心距較小或受拉鋼筋配置過(guò)多時(shí)易發(fā)生小偏壓破壞，因偏心距較小，故通常稱為小偏心受壓。 小偏心 受壓 破壞特點(diǎn) 大、小偏心破壞的共同點(diǎn)是 受壓鋼筋均可以屈服 第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 64 大、小偏心破壞的 本質(zhì) 界限 scuybEf?b???1 界限狀態(tài)定義為： 當(dāng)受拉鋼筋剛好屈服時(shí)，受壓區(qū)混凝土邊 緣同時(shí)達(dá)到極限壓應(yīng)變的狀態(tài) 。 此時(shí)的相對(duì)受壓區(qū)高度成為 界限相對(duì)受壓區(qū)高度 ，與適筋梁 和超筋梁的界限情況類似。 第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 65 f y A s f39。 y A 39。 sNM受拉破壞 (大偏心受壓 ) 受壓破壞 (小偏心受壓 ) ?sAs f39。yA 39。sNM)()2( 39。039。39。01 ssyc ahAfxhbxfM ???? ?sysyc AfAfbxfN ??? 39。39。1?)()2( 39。039。39。01 ssyc ahAfxhbxfM ???? ?sssyc AAfbxfN ?? ??? 39。39。1平衡方程 第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 66 正截面計(jì)算的 基本假定 平截面假定 ；構(gòu)件正截面受彎后仍保持為平面； 不考慮拉區(qū)混凝土的貢獻(xiàn) ； 受壓區(qū)混凝土采用等效矩形應(yīng)力圖，等效矩形應(yīng)力圖的強(qiáng)度為?1 fc，等效矩形應(yīng)力圖的高度與中和軸高度的比值為 b 1； 當(dāng)截面受壓區(qū)高度滿足 時(shí)，受壓鋼筋可以屈服。 39。2 sax ?000 xxhcus ?? ??)1( 1 ?? ?b?? cuss E11b?b??????bys f0 , ,1 ????sysb f?b?????cu?sxnh0受拉鋼筋應(yīng)力（小偏心） 第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 67 有側(cè)移結(jié)構(gòu)，其二階效應(yīng)主要是由水平荷載產(chǎn)生的側(cè)移引起的。 精確考慮這種二階效應(yīng)較為復(fù)雜，一般需通過(guò)迭代方法進(jìn)行計(jì)算。 f N N ei 無(wú)側(cè)移 ??p?3?2?1有側(cè)移框架結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)有側(cè)移 ??p第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 68 MNN0M0Nu sNu seiNu mNu meiNu m fmNu lNu l eiNu l fl長(zhǎng)細(xì)比 l0/h≤5的柱 側(cè)向撓度 f 與初始偏心距 ei相