河海大学结构程序分析课程作业

1、结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计1、采用统一的封面和题目；、采用统一的封面和题目； （1）封面：指定格式的封面（）封面：指定格式的封面（A4打印版）打印版） （2）题目）题目：钢筋混凝土偏心受压构件计算：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计程序设计（非（非土土木专业的题目需自拟）木专业的题目需自拟）2、程序设计的主体内容；、程序设计的主体内容； （1）引言（概述）引言（概述） （2）偏心受压构件计算理论及程序框图）偏心受压构件计算理论及程序框图 （3）源程序）源程序 （4）计算计算实例实例 （5）小结）小结课程作业基本要求：结构程序分析课程作

2、业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 1、内容结构完整性（、内容结构完整性（60%）；）； 2、程序设计的正确性（、程序设计的正确性（15%）；）； 3、程序设计的可维护性和完备性（、程序设计的可维护性和完备性（10%）；）； 4、计算实例详尽（、计算实例详尽（5%）；）； 5、文字表达准确、通顺，图、表格式正确、美观（、文字表达准确、通顺，图、表格式正确、美观（5%）。）。课程作业评分标准：补充说明：程序设计采用的计算机语言不限（如补充说明：程序设计采用的计算机语言不限（如Fortran、VB、C语言语言）结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢

3、筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 要否考虑二阶效应？计算截面偏心距调节系数、弯矩增大系数，计算要否考虑二阶效应？计算截面偏心距调节系数、弯矩增大系数，计算e0、ea、ei计算截面内力设计值，初定截面尺寸计算截面内力设计值，初定截面尺寸b、h，选定材料选定材料，预估预估 as、as等。等。 根据根据ei与与0.3h0的大小关系来判定大小偏心受压。的大小关系来判定大小偏心受压。ei0.3h0时，大偏心受压破坏时，大偏心受压破坏ei0.3h0时，小偏心受压破坏时，小偏心受压破坏As、As均未知均未知As已知，已知，求求As确定确定As求求求求As、（、（As）垂直于弯矩平面垂直于弯矩平面承载力复核承

4、载力复核绘制配筋图绘制配筋图垂直于弯矩作用平面承载力垂直于弯矩作用平面承载力复核复核结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计弯矩作用平面内当同一主轴方向的杆端弯矩比不大于且轴压比不大于长细比满足可不考虑二阶效应对可不考虑二阶效应对e0的的影响。影响。)/(1234/21cMMilcli21MM、)/(1234/21cMMil9 . 0/21MM9 . 0/cAfN 偏心受压构件偏心受压构件考虑二阶效应的条件考虑二阶效应的条件结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计2nsmMCM7 . 03 . 07 .

5、 021mMMCc2c0a2ns)(/ )/(130011hlheNM15 . 0cNAfcmCnsmCNc 偏心受压构件偏心受压构件考虑二阶效应的条件考虑二阶效应的条件结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 偏心受压构件偏心受压构件偏心距计算偏心距计算=M=N e0NAssA=Ne0AssAAssAh0aabNMe0计算偏心距（理论上）：计算偏心距（理论上）：初始偏心距初始偏心距ei ：附加偏心距附加偏心距ea ：0aieeemax 20mm,30h结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 偏心受压

6、构件偏心受压构件基本计算公式基本计算公式syc1syAfbxfAfN)()2(s0sy0c1ahAfxhbxfNe)(s0syahAfeNs2aheeib，s2aheeis2axb，s2axssc1syAbxfAfN)()2(s0sy0c1ahAfxhbxfNe1b1ys f大偏心受压大偏心受压 小偏心受压小偏心受压 s2aheeiysyffb结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 偏心受压构件偏心受压构件判别判别bb 截面设计前截面设计前x（）是未知）是未知的，所以实际无法用此式判断的，所以实际无法用此式判断大小偏心受压破坏。大小偏心受压破坏。

7、 根据设计经验的总结和理论分析，实际设计时可先根据偏心矩根据设计经验的总结和理论分析，实际设计时可先根据偏心矩ei的大小的大小来决定：来决定： ei0.3h0时，在正常配筋范围内一般属于大偏心受压破坏，故 ei0.3h0时，在正常配筋范围内一般属于小偏心受压破坏，故结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 大偏心受压构件大偏心受压构件计算计算syc1syAfbxfAfN)()2(s0sy0c1ahAfxhbxfNe)(s0syahAfeNs2aheeib，s2aheeis2axb，s2ax，已知已知N，e0，b，h，fy，fy，fc，求，求As，A

8、s两个方程，三个未知数两个方程，三个未知数x，As，As，无唯一解。需补充一个条件。，无唯一解。需补充一个条件。考虑经济性，让混凝土最大限度地发挥作用（考虑经济性，让混凝土最大限度地发挥作用（min(As+As)），），取取x=bh0。) ( )2(0y0b00bc1ssahfhhhbfNeAbhAminsbhAmins取取As=minbh，按，按As已知已知的情况重算。的情况重算。把把As代入到左上式求代入到左上式求As。)(minsbhA结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 大偏心受压构件大偏心受压构件计算计算结构程序分析课程作业结构程序分

9、析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计syc1syAfbxfAfN)()2(s0sy0c1ahAfxhbxfNe)(s0syahAfeNs2aheeib，s2aheeis2axb，s2ax，已知已知N，e0，b，h，fy，fy，fc，As，求，求As两个方程，两个未知数两个方程，两个未知数x，As，可解。，可解。1c0ys0s()()2xNef bx hf A ha 21c0sys0s()Nef bhf A ha ys0ss21c0()Nef A haf bh s211b说明说明As仍不能满足抗压要求，仍不能满足抗压要求，按按As未未知情况重算知情况重算或或按小偏心受压构件按

10、小偏心受压构件计算。计算。b2s0ahx2s0ahx左上公式求左上公式求As。右上公式求右上公式求As。ysy0c1sfNAfhbfA（左上公式求（左上公式求As）) (s0ysahfeNA（右上公式求（右上公式求As）结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计)()2(s0sy0c1ahAfxhbxfNe)(s0syahAfeNs2aheeib，s2aheeis2axb，s2ax，已知已知N，e0，b，h，fy，fy，fc，As，求，求As两个方程，两个未知数两个方程，两个未知数x，As，可解。，可解。1c0ys0s()()2xNef bx hf

11、A ha 21c0sys0s()Nef bhf A ha ys0ss21c0()Nef A haf bh s211b说明说明As仍不能满足抗压要求，仍不能满足抗压要求，按按As未未知情况重算知情况重算或或按小偏心受压构件按小偏心受压构件计算。计算。b2s0ahx2s0ahx左上公式求左上公式求As。右上公式求右上公式求As。ysy0c1sfNAfhbfA（左上公式求（左上公式求As）) (s0ysahfeNA（右上公式求（右上公式求As） 大偏心受压构件大偏心受压构件计算计算syc1syAfbxfAfN结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 大偏

12、心受压构件大偏心受压构件计算计算sycsyAfbxfAfN1)()2(001ssycahAfxhbxfNe)(0ssyahAfeN2isheeab，siahee2sax 2b，sax 2， 偏心受压构件还有可能由于长细比比较大，在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生偏心受压构件还有可能由于长细比比较大，在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生纵向弯曲而破坏。因为在该平面内没有弯矩作用，因此还需要纵向弯曲而破坏。因为在该平面内没有弯矩作用，因此还需要对垂直于弯矩平面按轴心对垂直于弯矩平面按轴心受力构件进行验算受力构件进行验算。NM)(9 . 0csyAfAfNN：轴向力设计值：轴向力设计值 ：钢筋混凝土构

13、件的稳定系数：钢筋混凝土构件的稳定系数As：全部纵向受压钢筋的截面面积：全部纵向受压钢筋的截面面积A：构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于：构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于0.03时，时，A改用净面积改用净面积Ac，Ac=A-As结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 稳定系数稳定系数 计算计算l l0/b 8 时时， 1 1 ；l l0/b 8 时时， 递减递减 ；l 确定方法：查表或计算。确定方法：查表或计算。稳定系数稳定系数 与柱的长细比与柱的长细比l0/b有关：有关：结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构

14、件计算程序设计 小偏心受压构件小偏心受压构件计算计算ssc1syAbxfAfN)()2(s0sy0c1ahAfxhbxfNe1b1ys fs2aheeiysyffb三个方程，四个未知数三个方程，四个未知数x，As，As，s，无唯一解。需补充一个条件。，无唯一解。需补充一个条件。bhbhA%2 . 0mins考虑最小配筋率考虑最小配筋率考虑考虑偏心距偏心距e0极小且极小且As配置很少时：配置很少时：1c0ys0s()()2hf bh hf A haNes0a()2eaehes0a1c0sy0s()()22()hhNaeef bh hAfha ，反向受压破坏！反向受压破坏！Nei=e0-ea实际重

15、心轴实际重心轴fyAssAseh0-h/2h01fcbh结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 小偏心受压构件小偏心受压构件计算计算ssc1syAbxfAfN)()2(s0sy0c1ahAfxhbxfNe1b1ys fs2aheeiysyffbbhbhAs%2 . 0min考虑最小配筋率考虑最小配筋率考虑考虑偏心距偏心距e0极小且极小且As配置很少时：配置很少时：s0a1c0sy0s()()22()hhNaeef bh hAfha 当当N1fcbh时时，上上式式求得的求得的As才有可能才有可能大于大于0.002bh。即当即当N1fcbh时，应时，

16、应取取As=0.002bh。规范规范规定规定N1fcbh时，应验算反向破坏承载力。时，应验算反向破坏承载力。结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 小偏心受压构件小偏心受压构件计算计算ssc1syAbxfAfN)()2(s0sy0c1ahAfxhbxfNe1b1ys fs2aheeiysyffb三个方程，三个未知数三个方程，三个未知数x，As，s。可解。可解。 如将代入如将代入 ，再将，再将 联立，消去联立，消去As，可得关于，可得关于的一元二次方程。求解的一元二次方程。求解。或对或对As合力作用点取矩，列平衡方程可直接得合力作用点取矩，列平衡方

17、程可直接得 。bb1b2b12不满足小偏压的条件，按大偏压重算。不满足小偏压的条件，按大偏压重算。说明说明s s-fy，As不屈服，继续求不屈服，继续求As。说明说明s s-fy，As已屈服，取已屈服，取s=-fy，重求重求As，As。1csss0s()()2xNef bxaA has拉拉压压yfb1yf b1200/hhhh时，取注：当结构程序分析课程作业结构程序分析课程作业 课程作业：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 小偏心受压构件小偏心受压构件计算计算ssc1syAbxfAfN)()2(s0sy0c1ahAfxhbxfNe1b1ys fs2aheeiysyffb 偏心受压构件还有可能由于长细比比较大，在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生偏心受压构件还有可能由于长细比比较大，在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生纵向弯曲而破坏。因为在该平面内没有弯矩作用，因此