第十章 局部承压

（10—2）
式中：s——钢筋网片间距； n1，aj1——单层钢筋网沿l1方向的钢筋根数及单根钢筋截面积；
n2，aj2——单层钢筋网沿l2方向的钢筋根数及单根钢筋截面面积。
(2) 当间接钢筋为螺旋钢筋时
t
4a j d ke s
(10—3)
式中: a j —— 螺旋钢筋的截面积(单根钢筋)； dhe —— 螺旋钢筋围的直径； s —— 螺旋钢筋的间距。
Nj
≤
2 Nu 0.6(Ra 2t he Rg ) Ac
（10—5）
式中：Nj——局部承压时的纵向力； β——混凝土局部承压强度的提高系数，按式(10-1)计算；
μt——间接钢筋的体积配筋率，当为方格钢筋网时，按式(10-2)计
算；当为螺旋钢筋时，按式(10--3)计算； βhe——配置间接钢筋时局部承压强度提高系数，按式(10--4)计算；
一、局部承压的基本概念
1、局部承压——指构件受力表面，仅有部分面积来承压的受力状态。 2、特点
与全面积受压相比，混凝土构件局部承压有下特点：
（1）构件表面受压面积小于构件截面积； （2）局部承压面积部分的混凝土抗压强度，比全面积受压时混凝土抗压强度Ra 高；
（3）局部承压区的中部有横向拉应力σx，这种横向拉应力可使混凝土产生裂缝。 3、在实际工程中的应用：
相等)，取V＝3一λ； λ—— 局部承压板垂直于计算截面方向的边长与间接钢筋深度(图l0—8所
的H)之比；
A——局部承压区段沿荷载轴线切割的计算截面积(其高度等于间接钢筋 配置深度H)，当有孔道时，应扣除孔道沿荷载轴线的截面面积(cm2)； Ag——通过计算截面A的间接钢筋截面面积(cm2)。 例10-1（教材P202）
Nj
≤
N j 0.09 ( AR1 45Ag ) （KN）
V 1
≤10
(10—7) (10—8)

式 中：
Nj——局部承压时的纵向力(kN)；
Rl——混疑土抗拉设计强度(MPa)；
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V——与钢垫板形式及构件相对尺寸有关的系数，对方、圆形垫板轴心
局部承压，取V ＝2；对于条形局部承压(垫板宽度与构件截面宽度
2、配置间接钢筋的混凝土局部承压强度提高系数βhe 在实际工程中，遇到混凝土局部承压时，一般都要求在局 部承压区段范围内配置间接钢筋(采用方格钢筋网或螺旋式钢筋， 见图10-8)，以显著提高局部承压的抗裂性和极限承载能力。 在局部承压区中配置间接钢筋，其作用类似于螺旋箍筋柱 中螺旋箍筋的作用，使得核心混凝土的抗压强度增加。采用βhe 来反映配置间接钢筋后混凝土局部承压强度提高的程度， 《公路桥规》规定，按下式计算βhe
he
Ahe Ac
（10—4）
式中的Ahe为间接钢筋范围内混凝土核心面积，应满足条件 Ahe>Ac且Ahe的面积重心应与Ac的面积重心重合。
3.间接钢筋体积配筋率μt应按下列公式计算：
(1) 当间接钢筋为方格钢筋网时(图10-8a)

n1a j1l1 n2 a j 2l2 l1l2 s
2 、剪切理论 这个理论认为，在局部荷载作用下，局部承压区的受力特性．犹如一个带 多根拉杆的拱结构（图l0-6a）。
当局部承压荷载达到开裂荷载时，部分拉杆由于局部承压区中横向拉应力 σx大于混凝土极限抗拉强度R1而断裂，从而产生了局部纵向裂缝，但此时尚未 形成破坏机构[图10-6b]； 随着荷载继续增加，更多的拉杆被拉断，裂缝进一步增多和延伸；
四*、局 部 承 压 区 的 承 载 能 力，抗 裂 性 计 算
《公路桥规》关于局部承压的计算公式是以“剪切破坏理论”为基础的。 具体设计中，要求必须进行局部承压区承载能力和抗裂性计算。 一、局部承压区的承载力计算
1、对于配置间接钢筋的局部承压区，当符合Ahe＞Ac且Ahe的重心与Ac的重 心相重合的条件时，其局部承压承载力可按下式计算
Rg——间接钢筋的抗拉设计强度
使用条件： 根据《公路桥规》的规定，式(10--5)等号右边括号内由第二项算得的数值 不应超过第一项βR a的50％（防止局部承压区设置过多间接钢筋，当局部承压 区达到其承载能力极限状态前，局部承压垫板产生过大的下沉） 二、局部承压区的抗裂性计算
对于在局部承压区中配有间接钢筋的情况，《公路桥规》规定按下列 公式进行局部承压区抗裂性计算
桥梁墩（台）帽直接承受由支座垫板传来的局部集中荷载；
拱或刚架的铰接支承点； 后张法预应力混凝土构件端部锚固区等。
二*、局部承压的破坏机理
1 、套箍理论 这个理论认为，局部承压区的混凝土可看作是承受侧压力作用的混凝土芯 块。当局部荷载作用增大时，受挤压的混凝土向外膨胀，而周围混凝土起着套 箍作用而阻止其横向膨胀，因此，挤压区混凝土处于三向受压状态，提高了芯 块混疑土的抗压强度。当周围混凝土环向拉应力达到抗拉极限强度时，试件即 告破坏，其受力模型如图10—5所示。
当达到破坏荷载时，承压板下的混凝土在剪压作用下形成楔形体，产生剪 切滑移面，楔形体的劈裂为最终导致拱机构破坏[图10-6c]。
三*、提 高 系 数
1、混凝土局部承压提高系数β 由于局部承压时，混凝土的抗压强度比棱柱体抗压强度要高引入轴心局部 承压混凝土强度提高系数β(即混凝土局部承压强度与混凝土棱柱体抗压强度之 比) 。 《公路桥规》规定，β按下式计算: Ad (10—1) Ac 式中： Ac——局部承压面积(考虑在钢垫板中沿450刚性角扩大的面积)，当有孔道时 (对圆形承压面积而言)应扣除孔道面积； Ad——局部承压的计算底面积，可根据相关图示（教材图10-7）来确定，当 有孔道时(对圆形承压面积而言)应扣除孔道面积。 关于局部承压计算底面积Ad的确定，是采用“同心对称有效面积法”，即 Ad应与局部承压面积Ac具有相同的形心位置，且要求相应对称。具体计算时按 “桥规”执行。