17.2.4混凝土受压构件的承载力计算ppt课件

1、17 17 圬土结构构件的承载力计算圬土结构构件的承载力计算17.1 17.1 计算原则计算原则 极限状态设计法设计原则是使荷载效应不利组合的极限状态设计法设计原则是使荷载效应不利组合的设计值要小于或等于结构抗力效应的设计值设计值要小于或等于结构抗力效应的设计值即：即：式中：式中：o o 桥梁结构重要系数桥梁结构重要系数 S S作用效应组合值作用效应组合值 R() R()构件承载力设计值函数构件承载力设计值函数 fd fd材料强度设计值材料强度设计值 ad ad几何参数设计值，可采用几何参数标几何参数设计值，可采用几何参数标准值准值 ak ak,oddS R f a17.217.2受压构件的承

2、载力计算受压构件的承载力计算17.2.117.2.1砌体受压短构件受力状态图砌体受压短构件受力状态图17-217-2）特点：特点：（1 1构件承受轴心压力时，截面上产生均匀的压应构件承受轴心压力时，截面上产生均匀的压应力；力；(17-2a)(17-2a)（2 2构件承受偏心压力时，压应力分布随偏心距的构件承受偏心压力时，压应力分布随偏心距的变化而变化，砌体表现出弹塑性性能。变化而变化，砌体表现出弹塑性性能。 (17-2b) (17-2b)（3随着偏心距的增大，在远离偏心压力作用的截面边缘，由受压过渡到受拉，直至破坏，仍会全截面受力。(17-2c)（4偏心距再大时，受拉区出现沿截面通缝的水平裂缝

3、。破坏时，构件的承载力将随偏心距的增大而降低。(17-2d)17.2.2砌体受压长柱受力特点附加偏心距图17-4）对于砌体细长结构，构件长细比的变化将影响砌体的承载能力。所以，应根据砌体长细比的大小、砂浆的强度等考虑纵向弯曲对砌体构件承载力的影响。17.2.317.2.3砌体受压构件的承载能力计算砌体受压构件的承载能力计算 式中式中 Nd Nd轴向力设计值轴向力设计值 A A构件的截面面积构件的截面面积 fcd fcd轴心抗压强度设计值轴心抗压强度设计值 构件轴向力的偏心距和长细比对受压构件承构件轴向力的偏心距和长细比对受压构件承载力的影响系数载力的影响系数 x yx,yx yx,y方向的偏心

4、受压构件承载力影响系数方向的偏心受压构件承载力影响系数( (式式17-19,17-2017-19,17-20P354P354oducdNNAf1111xy17.2.417.2.4混凝土受压构件的承载力计算混凝土受压构件的承载力计算式中式中 Ac Ac混凝土受压区面积。其他符号意义同前。混凝土受压区面积。其他符号意义同前。1 1单向偏心受压单向偏心受压式中式中 ec ec受压区混凝土法向应力受压区混凝土法向应力合力作用点至截面重心的距离合力作用点至截面重心的距离 e e轴向力的偏心距轴向力的偏心距 b b矩形截面宽度矩形截面宽度 h h矩形截面高度矩形截面高度oduccdNNA f(2 )odu

5、cdNNf b he2 2双向偏心受压双向偏心受压 轴向受压弯曲系数轴向受压弯曲系数ecxecx， ecy ecy分别为受压区混凝分别为受压区混凝土法向应力合力作用点在土法向应力合力作用点在x,yx,y方向至截面重心距离方向至截面重心距离 ex ex，eyey轴向力沿轴向力沿x,yx,y方向的偏心方向的偏心距距(2)(2)oducdyxNNfhebe 17.2.5偏心距验算 为了保证结构的正常使用状态和截面稳定性，应对偏心距有所限制。（表17-4）当轴向力的偏心矩超过表17-4的限值时，构件承载力应按下列公式计算：单向偏心双向偏心 式中，Nd轴向力设计值 A构件的截面面积 W单向偏心时，构件受

6、拉边缘的弹性抵抗拒；对于组合截面应按弹性模量比换算为换算截面弹性抵抗拒 ex，ey轴向力沿x,y方向的偏心距 e轴向力的偏心距 轴向受压弯曲系数/1tmdoduAfNNAe W1tmdoduyxyxAfNNAeAeWW17.2.617.2.6拱的承载力计算拱的承载力计算1 1拱的截面承载力验算拱的截面承载力验算（1 1砌体拱圈截面砌体拱圈截面（2 2混凝土拱圈截面混凝土拱圈截面各符号意义同前。各符号意义同前。2 2拱的整体承载力强度拱的整体承载力强度稳定验算稳定验算近似模拟直杆方法，全拱取一个轴向力和一个偏心距。近似模拟直杆方法，全拱取一个轴向力和一个偏心距。（1 1砌体拱圈砌体拱圈（2 2混

7、凝土拱圈混凝土拱圈其中其中 Hd Hd拱的水平推力拱的水平推力 m m拱顶与拱脚的连线与跨径的夹角拱顶与拱脚的连线与跨径的夹角oducdNNAfoduccdNNA foducdNNAfoduccdNNA fcosddmHN17.3 17.3 直接抗剪、受弯、局部承压直接抗剪、受弯、局部承压17.3.117.3.1局部承压承载力计算局部承压承载力计算三种破坏形态：三种破坏形态：因纵向裂缝发展而引起的破坏因纵向裂缝发展而引起的破坏劈裂破坏劈裂破坏与支座垫板直接接触的砌体局部破坏与支座垫板直接接触的砌体局部破坏计算式：计算式：式中式中 Nd Nd局部承压面积上的轴向力设计值局部承压面积上的轴向力设计

8、值 局部承压强度提高系数局部承压强度提高系数 Al Al局部承压面积局部承压面积 Ab Ab局部承压计算底面积局部承压计算底面积 fcd fcd局部承压轴心抗压强度设计值局部承压轴心抗压强度设计值10.9odcdNAf/blAA17.3.217.3.2受弯构件承载力计算受弯构件承载力计算 要求截面的受拉边缘最大计算拉应力必须小于弯曲要求截面的受拉边缘最大计算拉应力必须小于弯曲抗拉强度设计值，即抗拉强度设计值，即 计入桥梁结构重要性系数，公路桥规：计入桥梁结构重要性系数，公路桥规：式中：式中： Md Md弯矩设计值；弯矩设计值； W W截面受拉边缘的弹性抵抗矩；截面受拉边缘的弹性抵抗矩； ftmd ftmd构件受拉边缘的弯曲抗拉强度设计值构件受拉边缘的弯曲抗拉强度设计值/tm dM W fodtm dM W fn17.3.3受剪承载力计算受剪承载力计算n 砌体沿体水平缝的抗剪能力为沿通缝的抗剪承载能力及作用在截面上的砌体沿体水平缝的抗剪能力为沿通缝的抗剪承载能力及作用在截面上的压力所产生的摩擦力总和。压力所产生的摩擦力总和。