混凝土结构设计原理6-受压构件承载力1

1、取试验指导书书后附表：5.2 轴心受压构件正截面受压承载力荷载作用位置不定性，砼质量不均匀性，施工误差等稳定系数 螺旋箍筋柱A concrete column with adequate spiral reinforcement fails at a higher load and in a ductile manner, since the spiral confines the concrete core and prevent buckling of the longitudinal bars.图5-8小偏心受压破坏 图5-8小偏心受压破坏 不一定屈服，见图5-21c 4、 大小偏心破坏

2、的界限界限破坏：受拉钢筋屈服与受压砼压碎同时发生。与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。因此，相对界限受压区高度仍为。5.3.2、附加偏心距和偏心距增大系数 由于施工误差、计算偏差及材料的不均匀等原因，实际工程中不存在理想的轴心受压构件。为考虑这些因素的不利影响，引入附加偏心距ea(accidental eccentricity)，即在正截面压弯承载力计算中，偏心距取计算偏心距e0=M/N与附加偏心距ea之和，称为初始偏心距ei (initial eccentricity)参考以往工程经验和国外规范，附加偏心距ea取20mm与h/30 两者中的较大值，此处h是指偏心方向的截面尺寸。1、附加偏心距2、

3、弯矩增大系数： 由于侧向挠曲变形，轴向力将产生二阶效应(p-效应)，引起附加弯矩。 对于长细比较大的构件，二阶效应引起附加弯矩不能忽略。 图示典型偏心受压柱，跨中侧向挠度为 f 。 对跨中截面，轴力N的偏心距为e0 + f ，即跨中截面的弯矩为 M =N ( e0 + f )。 在截面和初始偏心距相同的情况下，柱的长细比l0/h不同，侧向挠度 f 的大小不同，影响程度会有很大差别，将产生不同的破坏类型。 对于长细比l0/h5的短柱： 侧向挠度 f 与初始偏心距ei相比很小。 柱跨中弯矩M=N(ei+f ) 随轴力N的增加基本呈线性增长。 直至达到截面承载力极限状态产生破坏。 对短柱可忽略挠度

4、f 影响。短柱(材料破坏)长柱(材料破坏)细长柱(失稳破坏) 长细比l0/h =530的中长柱： f 与ei相比已不能忽略。 f 随轴力增大而增大，柱跨中弯矩M = N ( ei + f ) 的增长速度大于轴力N的增长速度。 即M随N 的增加呈明显的非线性增长。 虽然最终在M和N的共同作用下达到截面承载力极限状态，但轴向承载力明显低于同样截面和初始偏心距情况下的短柱。 因此，对于中长柱，在设计中应考虑附加挠度 f 对弯矩增大的影响。长细比l0/h 30的长柱：侧向挠度 f 的影响已很大在未达到截面承载力极限状态之前，侧向挠度 f 已呈不稳定发展即柱的轴向荷载最大值发生在荷载增长曲线与截面承载力

5、Nu-Mu相关曲线相交之前这种破坏为失稳破坏，不属于材料破坏，应进行专门计算。弯矩增大系数l0Effective length for a non-sway columnEffective length for a sway columnEffective length in a non-sway and sway frame 按有侧移考虑的框架结构，当竖向荷载较小，水平荷载较大，或竖向荷载大部分作用在框架节点及其附近时，柱的计算长度可取：分别为上、下节点柱与梁线刚度比值。 有侧移结构，其二阶效应主要是由水平荷载产生的侧移引起的。 精确考虑这种二阶效应较为复杂，一般需通过考虑二阶效应的结构分析方法进行计算。 由于混凝土结构开裂的影响，在考虑二阶效应的结构分析时应将结构构件的弹性抗弯刚度乘以折减修正系数： 对梁取修正系数0