《混凝土结构设计原理（新形态活页式）》 课件 20.偏心受压构件的受力性能和破坏形态

偏心受压构件的受力性能和破坏形态《结构设计原理》轴心受压构件的构造要求及破坏形态01.偏心受压构件的概念02.偏心受压构件的破坏形态03.大、小偏心受压的界限04.偏心受压构件的Mu-Nu相关曲线目录CONTENTS偏心受压构件的概念014a)偏心受压构件b)压弯构件1）偏心受压构件受力特征在外力作用下截面上同时产生的主要作用效应为轴向压力和弯矩的构件。5a)矩形截面b)工字形截面c)箱形截面d)圆形截面2）钢筋混凝土偏心受压构件的主要截面形式钢筋混凝土偏心受压构件内设有纵向受力钢筋和箍筋。纵向受力钢筋在矩形截面中最常见的配置方式是将纵向钢筋集中放置在偏心方向的最外两侧；对于圆形截面，采用沿截面周边均匀配置纵向钢筋的方式。箍筋的作用与轴心受压构件中普通箍筋的作用相同。设计时，箍筋数量及间距按普通箍筋柱的构造要求确定。63）钢筋混凝土偏心受压构件的钢筋配置偏心受压构件的破坏形态028图7-4大偏心受压短柱试件（尺寸单位：mm）1）大偏心受压钢筋混凝土偏心受压构件的大偏心受压破坏又称为受拉破坏。

9a)破坏形态b)局部放大钢筋混凝土偏心受压构件的大偏心受压破坏是构件截面受拉钢筋首先到达屈服强度，然后截面受压混凝土压坏，故称为受拉破坏。在相对偏心距e0/h较大且受拉钢筋配置得不太多时，会发生这种破坏形态。2）小偏心受压小偏心受压就是轴向压力N的初始偏心距e0较小的情况。10图7-6小偏心受压短柱试验11a)破坏形态b)局部放大钢筋混凝土偏心受压构件的小偏心受压破坏又称为受压破坏。小偏心受压破坏形态是：受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，受压区混凝土被压碎；同一侧的钢筋压应力达到屈服强度，而另一侧的钢筋，不论受拉还是受压，其应力均达不到屈服强度。破坏前构件横向变形无明显的急剧增长。钢筋混凝土偏心受压构件发生小偏心受压破坏的几种情况：

（1）当纵向偏心压力偏心距很小时，构件截面将全部受压，中和轴位于截面以外。12a)截面全部受压的应力图

（2）纵向压力偏心距很小，但是离纵向压力较远一侧钢筋As数量少而靠近纵向力N一侧钢筋Aꞌs较多时。b）

As太少时的应力图

小偏心受压短柱截面受力的几种情况（3）当纵向力偏心距较小时，或偏心距较大而受拉钢筋较多时，截面大部分受压而小部分受拉。13

c截面大部受压的应力图大小偏心的界限03当受拉钢筋达到屈服应变εy时，受压边缘混凝土也刚好达到极限压应变值εcu，这就是界限状态。用相对界限受压区高度ξb来判别两种不同偏心受压破坏形态：当ξ≤ξb时，截面为大偏心受压破坏；当ξ＞ξb时，截面为小偏心受压破坏。15偏心受压构件的截面应变分布偏心受压构件的Mu-Nu相关曲线04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，亦即当给定轴力N时，有其唯一对应的弯矩M，或者说构件可以在不同的N和M的组合下达到其极限承载能力。17图7-10偏心受压构件的Mu-Nu曲线图ab段为大偏心受压时的Nu-Mu相关曲线，随着Nu的增大，Mu也增大;bc段为小偏心受压时的Nu-Mu相关曲线，随着Nu的增大，Mu却减小。18图7-10偏心受压构件的Mu-Nu曲线图a点，纵坐标值Nu

=0，横坐标值Mu为受弯构件的正截面承载力;c点，横坐标值Mu=0，纵坐标值Nu为轴心受压构件的正截面承载力;b点是大偏心受压和小偏心受压的分界点，表示偏心受压构件界限破坏时的正截面承载力，这时Mu值最大。图中Nu-Mu相关曲线上的任意一点d点的坐标就代表给定截面尺寸、材料强度及配筋的偏心受压构件正截面承载力Nu和相应的Mu(或正截面承载力Mu和相应的Nu)。19图7-10偏心受压构件的Mu-Nu曲线图当作用组合的效应设计值Nd，和相应的Md，得到的坐标位于Nu-Mu相关曲线的外侧时，就表示构件的正截面承载力不满足。1）短柱

长细比较小的偏心受压构件，最终发生构件的