大偏心受压柱
钢筋混凝土偏心受压构件
适用条件
ξ ≤ξb, 保证受拉钢筋应力先达到屈服； x≥2as’，保证受压钢筋应力能达到屈服。
当x ≤ 2as’时，取x =2as’，对受压钢筋取距
' Ne' Nu e' f y As h0 as
2、受压破坏(小偏心受压)
As受压不屈服
As受拉不屈服
As受压屈服
N M
1 ss fy × b 1
2
0 .5 f c A c N
c 1, c 1
M Cmns M 2
M1 Cm 0.7 0.3 M2
三个条件同时满足时，
ns
M ei ea N
直接取 1
5.3 非对称配筋 偏心受压构件正截面承载力计算
◆ 偏心受压正截面受力分析方法与受弯情况是相同的， 即仍采用以平截面假定为基础的计算理论。 ◆ 等效矩形应力图的强度为α1 fc，等效矩形应力图的 高度与中和轴高度的比值为β。
M M0 ◆ 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。
◆ 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。
N
◆长细比l0/h >30的细长柱 ◆侧向挠度 f 的影响已很大
N0 Nusei Numei Num fm Nul fl
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，h是指偏心 方向的截面尺寸。
6、结构侧移和构件挠曲引起的附加内力
◆二阶效效应：轴向力在结构发生层间位移
和挠曲变形时会引起附加内力； （1） P 效应，有侧移框架中，二阶效 应是指竖向荷载在产生了侧移的框架中引 起的附加内力； （2）P 效应，二阶效应是指轴向力在 产生了挠曲变形的柱段中引起的附加内力。
钢筋混凝土受压构件和受拉构件—偏心受压柱计算
① 当同一主轴方向的杆端弯矩比： M1 0.9
M2
② 轴压比：
N 0.9
fc A
③ 构件的长细比满足要求： l0 34 12( M1 )
i
M2
M1、M2：分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按结构弹性
分析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值，绝对值较大端为M2，绝对值较小 端为 M1；当构件按单曲率弯曲时， M1/M2取正值，否则取负值。
α1fc
α1fcbx x=ξh0
f 'yA's A's
b
h0用平面的受压承载力计算
可能垂直弯矩作用平面先破坏，按非偏心方向的轴心受 压承载力计算
N Nu 0.9 ( fc A f yAs )
2.对称配筋矩形截面小偏压构件的截面设计
对称配筋，即As=As'，fy = fy'，as = as ' 截面设计：已知:截面尺寸、内力设计值M及N、材料强度等级、构件计算长度，
Ne f y As (h0 as ')
e
ei
h 2
as
e ei
N e’
fyAs As
α1fcbx x
α1fc
f 'yA's A's
b
as
h0
a's
h
大偏心受压应力计算图
2.对称配筋矩形截面大偏压构件的截面设计
对称配筋，即As=As'，fy = fy'，as = as ' 截面设计：已知:截面尺寸、内力设计值M及N、材料强度等级、构件计算长度，
5.3. 矩形截面大偏心受压构件的正截面承载力计算
.大偏心受压基本计算公式
N 1 f cbx f y As f y As
大小偏心受压计算
大小偏心受压计算大小偏心受压最常见于结构设计中，特别是在梁、柱、板等构件的设计中。
考虑大小偏心受压的主要原因是结构或构件受到了偏离轴线的加载，这种加载方式将导致不均匀的应力分布，从而增加了结构的复杂性。
本文将介绍大小偏心受压的基本概念、计算方法和设计原则。
一、基本概念：1.偏心距（e）：偏心距是指加载施加在结构或构件上的力矩作用点与中性轴之间的距离。
当力矩作用点与中性轴之间的距离为正时，称为正偏心；当力矩作用点与中性轴之间的距离为负时，称为负偏心。
2.偏心率（e/r）：偏心率是指偏心距与截面最大离心距之比。
其中，最大离心距指的是垂直于轴线的情况下，离力矩作用点最远的点到中性轴的距离。
二、计算方法：计算大小偏心受压的关键是确定偏心距、偏心率和结构或构件的应力分布。
以下是一种常用的计算方法，用于计算偏心受压的应力。
1.偏心受压截面的应力分布：在偏心受压的情况下，截面上的应力分布并不是均匀的。
在正偏心情况下，最大应力通常发生在远离中性轴的一侧，而在负偏心情况下，最大应力通常发生在靠近中性轴的一侧。
2.计算偏心受压截面的抗力：计算偏心受压截面的抗力是确定结构或构件能够承受的最大荷载的关键。
抗力可以通过计算截面上承受的应力以及截面的几何特性来获得。
常用的抗力计算方法包括极限荷载方法、弯矩容许值法和抗弯承载力的计算。
三、设计原则：在进行大小偏心受压计算时，需要遵循以下设计原则：1.合理选择偏心距和偏心率：在设计中，应根据结构或构件的要求和荷载的情况来选择合适的偏心距和偏心率。
合理的选择可以使结构或构件满足强度和刚度要求，减小不均匀应力分布的影响。
2.考虑剪切力和压力的作用：在大小偏心受压计算中，除了考虑偏心力矩的作用外，还应考虑剪切力和压力的影响。
特别是在设计中存在较大剪力和压力的情况下，应采取相应的措施加强结构或构件的抗剪和抗压能力。
3.应用适当的计算方法和规范：在大小偏心受压计算中，应用适当的计算方法和规范是保证设计质量的重要前提。
同济大学混凝土试验大偏心受压柱试验报告
《混凝土结构基本原理》试验课程作业L ENGINEERING试验报告试验课教师林峰姓名学号手机号任课教师顾祥林《混凝土结构基本原理》试验课程作业L ENGINEERING大偏心受压柱试验报告试验名称大偏心受压柱试验试验课教师林峰姓名学号手机号任课教师日期2014年11月18日1. 试验目的通过试验了解大偏心受压柱破坏的全过程，掌握测试混凝土受压构件基本性能的试验方法。
同时巩固大偏心受压柱承载力的计算方法，并通过对理论值和试验值的比较加深对混凝土基本原理的理解。
2. 试件设计2.1 材料和试件尺寸混凝土：C20钢筋：使用I 级钢筋作为箍筋，II 级钢筋作为纵筋 试件尺寸（矩形截面）：b ×h ×l=120×120×870mm 详细尺寸见图1大偏心受压柱配筋图2.2 试件设计（1）试件设计的依据为减少“二阶效应”的影响，将试件设计为短柱，即控制l 0/h ≤5。
通过调整轴向力的作用位置，即偏心距e 0,使试件的破坏状态为大偏心受压破坏。
（2）试件参数如表1表1 试件参数表 试件尺寸（矩形截面） b ×h ×l=120×120×870mm 纵向钢筋（对称配筋） 412 箍筋Φ6@100（2） 纵向钢筋混凝土保护层厚度 15mm 配筋图 图1 偏心距e 0100mm12020080135135505050087020020022113 8@504 6@100150200501206φ124φ123 8@504φ121201201-12-23 8@503 8@50 4双向钢丝网2片 4双向钢丝网2片 尺寸170x908@508@506@100图1 大偏心受压柱配筋图（3）试件承载力估算 N c =α1f c bh 0ζN c e=α1f c bh 02ζ(1-0.5ζ) + f y ’ A s ’(h 0-a s ’) e=e 0+0.5h-a s不妨令：A=2f 20c 1bh α, B=）（00c 1-e f h bh α, C=)(f -0y '-''s s h A α 从而有：AAC24B B -2-+=ξ得出本次试验试件的极限承载力的预估值为：Ncu=87.71kN 详细计算过程见附录12.3 试件的制作根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2002规定， 成型前，试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。
偏心受压柱
5.3.3 偏心受压柱
5.3.3.6 矩形截面对称配筋偏心受压构件的计算方法
（2）小偏心受压
由上述公式求得的
时，可按小偏压构件计算。
但必须注意，公式是由大偏压公式推得的，因此这个x值并
不是小偏压破坏时的准确的受压区高度。这时的x（或ξ）可
按下面的近似公式求出：
ξ求得后，
5.3.3 偏心受压柱
5.3.3.1 偏心受压构件正截面的破坏形态和机理 试验表明，从加荷开始到接近破坏为止，偏心受压构
件截面的平均应变分布也都较好地符合平截面假定。 两类破坏形态： ①大偏心受压破坏（受拉破坏）：见图5-68。
◆ 截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，As的应力 随荷载增加发展较快，首先达到屈服。
e0 N
f
5.3.3 偏心受压柱
5.3.3.4 结构二阶效应的考虑
（1）长细比对偏心受压柱受压承载力的影响 从二阶效应的角度可把偏心受压构件的受力情况区分为
以下三类：图5-73。 ① 偏心受压短柱（l0/h≤5）： ◆ 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f影响。 ◆ 破坏属于材料破坏。
5.3.3 偏心受压柱
5.3.3.4 结构二阶效应的考虑 （2）偏心距增大系数η 《规范》给出η的计算公式为：
式中 ei—初始偏心距； ξ1—偏心受压构件的截面曲率修正系数， 当ξ1>1.0时，取ξ1=1.0；
，即
ξ2—构件长细比对截面曲率的影响系数，当l0/h<15时， ξ2=1.0；当l0/h≥15时，ξ2=1.15-0.01l0/h；l0——构件的计算长度。
国家开放大学电大本科《水工钢筋混凝土结构》2023-2024期末试题及答案(试卷代号：1174)
国家开放大学电大本科《水工钢筋混凝土结构（本）^2023-2024期末试题及答案（试卷代号:1174）一、选择题（在所列备选项中，选1项正确的或最好的作为答案，将选项号填入各题的括号中。
每小题2分，共20分）1.钢筋混凝土结构按制造方式分类，可分为三类，其中（）整体性好，刚度大，但施工受季节影响大。
A.整体式B.装配式C.装配整体式2.在钢筋混凝土结构构件中，钢筋混凝土受力后会沿钢筋和混凝土的接触而产生剪应力，通常把这种剪应力称为（）oA.摩阻力B.黏结力C.机械咬合力3.失效概率与可靠指标的关系为（）。
A.可靠指标愈大，失效概率愈大B.可靠指标愈小，失效概率愈小C.可靠指标愈大，失效概率愈小4.截面尺寸和材料品种确定后，受弯构件正截而抗弯承载力与受拉区纵向受拉钢筋配筋率p之间的关系是（）。
A.p愈大，正截而抗弯承载力愈大B.p愈大，正截而抗弯承载力愈小C.p当满足条件p mnWpWpniin时,p愈大，正截面抗弯承载力愈大5.设计双筋梁时，当求A、A'时，补充条件是（）。
A.钢筋用量最小B.混凝土用量最小C.钢筋和混凝土用量都最小6 .钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式是根据（）破坏形态建立的。
A.延性B.适筋C.剪压7.当混凝土双向受力时,它的抗压强度随另一方向压应力的增大而（）。
A.增加B.减小C.不变8.钢筋混凝土大偏心受压柱，如果分别作用两组荷载，已知M.〈M2、N. > Nz,若M、N,作用时柱破坏，那么M2、N2作用时（）。
A.柱破坏B.柱有可能破坏C.柱不破坏9.大偏心受拉构件的破坏特征与（）构件类似。
A.受剪B.大偏心受压.C.小偏心受拉10.部分预应力混凝土是指正常使用荷载下，（）。
A.允许存在拉应力或有限裂缝宽度B.预应力钢筋少且应力较低C.仅允许存在拉应力二、判断题（将判断结果填入括孤，以/表示正确，以X表示错误。
每小题2分，共20分）11.结构设计工作不应被设计规范束缚，在经过各方而的可靠性论证后，应积极采用先进的理论和技术。
同济大学混凝土试验大偏心受压柱试验报告
《混凝土结构基本原理》试验课程作业L ENGINEERING试验报告试验课教师林峰姓名学号手机号任课教师顾祥林《混凝土结构基本原理》试验课程作业L ENGINEERING大偏心受压柱试验报告试验名称大偏心受压柱试验试验课教师林峰姓名学号手机号任课教师日期2014年11月18日1. 试验目的通过试验了解大偏心受压柱破坏的全过程，掌握测试混凝土受压构件基本性能的试验方法。
同时巩固大偏心受压柱承载力的计算方法，并通过对理论值和试验值的比较加深对混凝土基本原理的理解。
2. 试件设计2.1 材料和试件尺寸混凝土：C20钢筋：使用I 级钢筋作为箍筋，II 级钢筋作为纵筋 试件尺寸（矩形截面）：b ×h ×l=120×120×870mm 详细尺寸见图1大偏心受压柱配筋图2.2 试件设计（1）试件设计的依据为减少“二阶效应”的影响，将试件设计为短柱，即控制l 0/h ≤5。
通过调整轴向力的作用位置，即偏心距e 0,使试件的破坏状态为大偏心受压破坏。
（2）试件参数如表1表1 试件参数表 试件尺寸（矩形截面） b ×h ×l=120×120×870mm 纵向钢筋（对称配筋） 412箍筋Φ6@100（2） 纵向钢筋混凝土保护层厚度 15mm 配筋图 图1 偏心距e 0100mm12020080135135505050087020020022113 8@504 6@100150200501206φ124φ123 8@504φ121201201-12-23 8@503 8@50 4双向钢丝网2片 4双向钢丝网2片 尺寸170x908@508@506@100图1 大偏心受压柱配筋图（3）试件承载力估算 N c =α1f c bh 0ζN c e=α1f c bh 02ζ(1-0.5ζ) + f y ’ A s ’(h 0-a s ’) e=e 0+0.5h-a s不妨令：A=2f 20c 1bh α, B=）（00c 1-e f h bh α, C=)(f -0y '-''s s h A α 从而有：AAC24B B -2-+=ξ得出本次试验试件的极限承载力的预估值为：Ncu=87.71kN 详细计算过程见附录12.3 试件的制作根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2002规定， 成型前，试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。
大小偏心受压构件的承载力计算公式
解式（6.3.15）~式（6.3.17）得对称配筋时纵向
钢筋截面面积计算公式为
A SA S ' N efy1fc h b 0x a hs 02 x N e1 ffycb h h0 02 a 1 s 0.5
（6.3.18）
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24
其中ξ可近似按下式计算：
N e10.b4N 3h10fcbbafhcs0b2h01fcbh0 b
衡条件可得出小偏心受压构件承载力计算基本公式为：
N =α1fcbx+fy′As′-σsAs
(6.3.15)
Ne =α1fcbx（h0-）+fy′As′(h0-as′) (6.3.16)
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23
式中σs—距轴向力较远一侧的钢筋应力：
s
b
fy
1
(
1)
1 —系数，按表3.2.1取用。
(6.3.17)
2021chenli16633对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算受压区混凝土采用等效矩形应力图其强度取等于混凝土轴心抗压强度设计值矩形应力图形的受压区高度为由平面假定确定的中和轴高度chenli17考虑到实际工程中由于施工的误差混凝土质量的不均匀性以及荷载实际作用位置的偏差等原因都会造成轴向压力在偏心方向产生附加偏心距因此在偏心受压构件的正截面承载力计算中应考虑应取20mm和偏心方向截面尺寸20mm基本公式矩形截面大偏心受压构件破坏时的应力分布如图434a所示
第六章 受压构件
教学目标：
第三讲
1.了解大小偏心受压构件破坏特征 ;
2. 掌握大小偏心受压构件的承载力计算公式 及其适用条件。
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1
重点
1、大小偏心受压构件破坏特征。
大偏心受压构件承载力计算公式
大偏心受压构件承载力计算公式根据大偏心受压破坏时的截面应力图形和基本假定，简化出大偏心受压柱的承载力计算简图。
靠近轴向压力一侧的纵向钢筋截面面积为A s′（简称为近侧钢筋），远离轴向压力一侧的纵向钢筋截面面积为A s（简称为远侧钢筋）。
（a）纵剖面（b）横剖面矩形截面大偏心受压柱正截面受压承载力计算简图根据承载力计算简图及截面内力平衡条件，并满足承载能力极限状态设计表达式的要求，可建立如下基本公式：KN≤f c bx + f y′A s′–f y A sKNe≤f c bx（h0–）+f y′A s′（h0–a s′）式中e——轴向压力作用点至远侧钢筋A s合力点之间的距离（mm），e = ηe0+h/2–a s；e0——轴向压力对截面重心的偏心距（mm），e0=M/N；η——轴向压力偏心距增大系数，；a s——远侧钢筋A s合力点至截面近边缘的距离（mm）；a s′——近侧钢筋A s′合力点至截面近边缘的距离（mm）；h0′——纵向受压钢筋合力点至受拉边或受压较小边的距离（mm），h0′= h –a s′。
将x=ξh0代入基本公式中，并令αs=ξ（1–ξ），则可得出KN≤f c bξ h0 + f y′A s′–f y A s KNe≤αs f c bh02+f y′A s′（h0–a s′）基本公式应满足下列适用条件：（1）为了保证构件破坏时远侧受拉钢筋应力能达到屈服强度，应满足：x≤ξb h0或ξ≤ξb（2）为了保证构件破坏时，近侧受压钢筋应力能达到屈服强度，应满足：x≥2a s′当x＜2a s′时，近侧受压钢筋的应力达不到f y′，截面承载力可按下式计算：KNe′≤f y A s（h0–a s′）式中e′——轴向压力作用点至近侧钢筋A s′合力点的距离（mm），e′=ηe0–h/2+a s′。
对于对称配筋的钢筋混凝土受压柱,大小偏心受压构件的判断条件
对于对称配筋的钢筋混凝土受压柱,大小偏心受压构件的判断
条件
对于对称配筋的钢筋混凝土受压柱，大小偏心受压构件的判断条件分为两种情况：
1. 大偏心受压构件：当偏心距（e）大于柱截面高度（h）的
1/6时，可判断为大偏心受压构件。
在这种情况下，柱截面的
计算需要考虑其中受拉区和受压区的应力分布和配筋设计。
2. 小偏心受压构件：当偏心距（e）小于或等于柱截面高度（h）的1/6时，可判断为小偏心受压构件。
在这种情况下，受拉区
产生的拉力较小，可忽略不计，只需考虑受压区的应力分布和配筋设计。
总之，判断大偏心受压构件与小偏心受压构件的关键是比较偏心距与柱截面高度的比值。
混凝土受压构件
ei N N ei
le
N ( ei+ f )
xN ei
长柱
侧向挠度 f 与初始偏 y 心距ei 相比不能忽略。
y f ?sin px
le
f
柱跨中弯矩M=N(ei+f ) 增 长快于轴力N的增长
ei N N ei
le
N ( ei+ f )
xN ei
长柱
最终在M和N的共同作 用下达到截面承载力
N
侧向挠度 f 与初始偏
1 大偏心受压（受拉）破坏
（1）破坏过程
偏心距大、受拉钢筋适 当时发生大偏心受压
受压区高度不断减小
受拉区混凝土开裂
受拉钢筋屈服 受压区混凝土被压 碎，受压钢筋屈服。
大偏心受压（受拉破坏）截面受力
N
N
M
fyAs
f'yA's
fyAs
f'yA's
M较大，N较小
偏心距e0较大
As配筋合适
（2）破坏条件 偏心距大，或M大、N小，且受拉
与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。
相对界限受压区高度
b
1
1
fy
cu Es
3. 受拉破坏和受压破坏的界限
受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限 压应变同时发生。
与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。
相对界限受压区高度
b
1
1
fy
cu Es
当 b 为大偏心受压（受拉破坏）
当 b 为小偏心受压（受压破坏）
短柱和长柱是材料强度耗尽的破 坏，承载力高、经济，工程中允许 使用。
细长柱破坏突然，材料强度未充 分利用，承载力低且不经济，工程 中应尽量避免。
《结构设计原理》总复习题
《结构设计原理》总复习题《结构设计原理》总复习第⼀节名词解释题1. 混凝⼟强度等级2. 钢筋充分利⽤点3. 混凝⼟弹性模量4. 混凝⼟的割线模量5. 混凝⼟徐变6. 混凝⼟的标准强度7. 混凝⼟的切线模量8. 钢筋伸长率9. 弹性系数 10. 徐变系数 11. 钢筋屈服强度（条件屈服强度）12. 钢筋冷加⼯ 13. 配筋率 14. 换算截⾯ 15. 截⾯抵抗矩系数16. 结构极限状态 17. 钢筋的标准强度 18. 极限状态设计法 19. 钢筋的设计强度20. 混凝⼟设计强度 21. 冷拉 22. 梁界限破坏 23. 塑性破坏 24. 净换算截⾯25. 设计弯矩图 26. 剪跨⽐ 27. 钢筋不需要点 28. 斜拉破坏 29. 材料图 30. 斜压破坏 31. 短柱 32. 33. 34. 预应⼒砼 35. 先张法 36.后张法 37. 钢筋预应⼒损失 38. 时效（时效硬化）第⼆节选择题1. 混凝⼟割线模量 E’c 与弹性模量 E c 的关系 E’c=n E c 中的n确值当应⼒增⾼处于弹塑性阶段时，c(a) n >1；(b) n =1；(c) n <12. 我国现⾏规范中，混凝⼟⽴⽅体抗压强度 f cu 与其轴⼼抗压强度 f c 的关系为 d(a)f cu＝0.5 f c 2/3 ；(b)f cu=0.7f c；(c)f cu＝f c；(d)f c=0.7f cu3. 当混凝⼟双向受⼒时，它的抗压强度随另⼀⽅向压应⼒的增⼤⽽ a(a)增加；(b)减⼩；(c)不变4. 在轴向压⼒和剪⼒的共同作⽤下，混凝⼟的抗剪强度 c(a)随压应⼒的增⼤⽽增⼤；(b)随压应⼒的增⼤⽽减⼩；(c)随压应⼒的增⼤⽽增⼤，但压应⼒过⼤，抗剪强度反⽽减⼩5. 只配螺旋筋的钢筋混凝⼟柱体试件的抗压强度，⾼于混凝⼟抗压强度是因为 c(a)螺旋筋参与混凝⼟受压；(b)螺旋筋使混凝⼟密实；(c)螺旋筋约束了混凝⼟横向变形6. ⼀对称配筋的钢筋混凝⼟构件两端固定，由于混凝⼟收缩（未受外荷）b(a)混凝⼟中产⽣拉应⼒，钢筋中产⽣拉应⼒；(b)混凝⼟中产⽣拉应⼒，钢筋中⽆应⼒；(c) 混凝⼟和钢筋均不产⽣应⼒7. 在保持不变的长期荷载作⽤下，钢筋混凝⼟中⼼受压构件中 c(a)徐变使混凝⼟压应⼒减⼩，因为钢筋与混凝⼟共同变形,所以钢筋的压应⼒也减⼩；(b)由于徐变是应⼒不增加⽽变形随时间增长的现象，所以混凝⼟及钢筋的压应⼒均不变；(c)根据平衡，徐变使混凝⼟压应⼒减⼩，钢筋压应⼒增⼤8. 线性徐变不是指a(a)徐变与荷载持续时间 t 为线性关系；(b)徐变系数与初应变（⼒）成线性关系；(c)瞬时变形与徐变变形之和与初应⼒成线性关系9. ⽤对埋⼊混凝⼟中的钢筋施加拉⼒ P 以测定钢筋与混凝⼟之间的粘结⼒，当拉⼒ P ⼩于拔出⼒时，钢筋与混凝⼟之间的粘结⼒沿钢筋长度 l分布为 a(a)平均分布(b)三⾓形分布(c)抛物线分布10. 我国《规范》采⽤的混凝⼟的设计强度是 c(a)平均强度(b)标准强度除以安全系数 K(c)在⼀定保证率下的强度值(d)与安全系数 K 配套使⽤的强度值。
考研混凝土结构-25
考研混凝土结构-25(总分：340.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：24，分数：48.00)1.钢筋混凝土偏心受压构件，其大、小偏心受压的根本区别是______∙ A.截面破坏时，受拉钢筋是否屈服；∙ B.截面破坏时，受压钢筋是否屈服；∙ C.偏心距的大小；∙ D.受压一侧的混凝土是否达到极限压应变值；（分数：2.00）A.B.C.D. √解析：2.大偏心受压柱的判定条件是______∙ A.ξ≤ξb；∙ B.e o≥0.3h o；∙ C.ηe i≥0.3h o；（分数：2.00）A.B. √C.解析：3.大偏心受压构件，下列论述正确的是 ______∙ A.M不变时，N越大越危险；∙ B.M不变时，N越小越危险；∙ C.N不变时；M越小越危险；（分数：2.00）A.B.C.解析：4.在矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算中，当x≤2a's时，受拉钢筋截面面积的求法是______∙ A.对受压钢筋的形心取矩求得，即按x=2a's求得；∙ B.要进行两种计算，一是按上述A的方法求出A s，另一是按A's=0,x为未知，求出A s，然后取两个A s大值；∙ C.同上述B，但最后取两个小值；（分数：2.00）A. √B.C.解析：5.何种情况下令x=ξb h o来计算偏心受压构件______∙ A.A s≠A's，且均未知的小偏压构件；∙ B.A s≠A's，且均未知的大偏压构件；∙ C.A s≠A's，且A s为已知的小偏压构件；∙ D.A s≠A's，且A s已知的大偏压构件；（分数：2.00）A.B.C. √D.解析：6.矩形截面对称配筋，发生界限破坏时______∙ A.N b随配筋率ρ增大而减小；∙ B.N b随配筋率ρ减小而减小；∙ C.N b与ρ无关；（分数：2.00）A.B.C. √解析：7.钢筋混凝土偏心受压构件，已知截面破坏时，受拉钢筋未屈服，受压一侧的混凝土被压坏，由此可推断该偏心受压构件是______。
大小偏心受压构件的判别
大小偏心受压构件的判别无论是截面设计还是截面复核，都必须先对构件进行大小偏心的判别。
在截面设计时，由于s A 和's A 未知，因而无法利用相对受压区高度x 来进行判别。
计算时，一般可以先用偏心距来进行判别。
心距来进行判别。
取界限情况hxbx =代入大偏心受压的计算公式代入大偏心受压的计算公式（（5—26），并取'a a =，可得界限破坏时的轴力b N 和弯矩b M （b M 为对截面中心轴取矩）为：为对截面中心轴取矩）为：s y s y b c bA f A f h b f N -+=''01x a （5—37a ） ))((5.0)(5.00''001a h A f A f h h h b f M s y s y b b c b -++-=x x a （5—37b ）从而可得相对界限偏心距为：从而可得相对界限偏心距为：''010''001000)())((5.0)(5.0h A f A f h b f a h A f A f h h h b f h N M h e s y s y b c s y s y b b c b bb -+-++-==x a x x a （5—38） 分析上式知，当截面尺寸和材料强度给定时，界限相对偏心距00he b就取决于截面配筋sA 和'sA 。
随着sA 和'sA 的减小，00h eb也减小。
故当sA 和'sA分别取最小配筋率时，可得00heb 的最小值min ,0heb 。
将s A 和's A 按最小配筋率0.002代入，并近似取005.1h h =，0'05.0h a=，则可得到常用的各种混凝土强度等级和常用钢筋的相对界限偏心距的最小值0min,0h e b 如表5—4所示。
计算时近似取其平均值min ,0he b =0.3。
表5—4 最小相对界限偏心距0min,0/heb在截面设计时，若03.0hei<h，总是属于小偏心受压破坏，可以按小偏心受压进行设计；若03.0he i ³h ，则可能属于大偏心受压破坏，也可能属于小偏心受压破坏，所以，可先按大偏心受压进行设计，先按大偏心受压进行设计，然后再判断其是否满足适用条件，然后再判断其是否满足适用条件，然后再判断其是否满足适用条件，如不满足，如不满足，则应按小偏心受压重新设计。
混凝土结构设计复习题
混凝土结构设计复习题三、填空题1.大偏心受压构件破坏相当于受弯构件（适筋）梁的破坏；而小偏心构件破坏相当于（超筋）梁的破坏。
2.大偏心受压截面的破坏特征是（1受拉钢筋屈服后混凝土被压碎2压碎区较小3拉区裂缝较宽）。
小偏心受压截面的破坏特征是（1截面全部或大部受压2压碎区较大3距轴力较远一侧钢筋一般均未达到屈服）。
3.矩形截面大偏心受压构件强度计算公式的适用条件是（ξ≤ξb）和（某≥2a’）。
4.钢筋混凝土偏心受压构件截面承载能力Np—Mp的关系是：当发生“受压破坏”时，随着弯矩的（增大），构件的抗压能力（减小）；当发生“受拉破坏”时，随着轴力的（增大），抗弯能力（增大）。
5.大偏心受压柱的截面强度，当弯矩M一定，轴力N愈大截面愈（安全）；小偏心受压柱截面强度，当弯矩M一定，轴力N愈大截面愈（危险）。
6.在大偏压柱中，最危险的内力组合是：当M相近时，N愈（小），愈危险，或当N相近时，M愈（大）愈危险。
7.大偏心受压柱的判别式是（某≤ξbh0）。
8.轴心受压构件纵向弯曲系数随长细比的增大而（减小）。
9.偏心受压构件的破坏形态分为（受压破坏）和（受拉破坏）。
应根据（ξ）来判断。
10.偏心受压构件破坏形态有受拉破坏和受压破坏，受拉破坏混凝土压碎区较受压破坏压碎区（小）。
11.偏心受压构件除应计算弯矩作用平面的强度以外，尚应按（轴心受压构件）验算出垂直于弯矩平面的强度。
12.预应力混凝土中，混凝土强度等级一般不宜低于（C30），当采用高强度钢丝、钢铰线时，混凝土强度等级不宜低于（C40）。
13.钢筋混凝土构件中，受拉区混凝土即将开裂时的受拉钢筋应力大致是（20-30）N/mm2左右。
14.对构件施加预应力能推迟（裂缝）的出现，提高构件（抗裂度）和（刚度）。
15.对锚具的要求主要为（安全可靠）、（预应力损失小）、（构造简单）、（施工方便）。
16.先张法预应力构件是靠（粘结力）来传递预应力的，而后张法是靠（锚固）来保持预应力的。
钢筋混凝土柱检算—偏心受压柱
比l0 / b≤30及l0 / h≤25（b为截面短边尺寸，h为长边尺寸）。
简述短柱与长柱的破坏形态？
轴 心
凸侧由于受压，在荷载不大时，全
受
截面受压，但内凹一侧的压应力比
压
外凸一侧的压应力大。凸侧随着荷 载增加变为受拉，出现受拉裂缝，
长 柱 的
凹侧砼被压碎，纵向钢筋受压向外破来自弯曲（右图）。坏
形
态
轴心受压长柱的破坏形式
长柱破坏
初始偏心产生附加弯矩
加大初始偏心，最终构件是在M，N共同作用下破坏。
在截面尺寸、配筋、强度相同的条件下，长柱的承载力低于短柱(采用
稳定系数来考虑)。
轴心受压短柱
Nus fc A f yAs
轴心受压长柱 稳定系数
N
l u
N
s u
Nul Nus
j 主要与柱的长细比l0/b有关
N Nu 0.9 ( fc A f yAs)
折减系数0.9是考虑初始偏心的影响，以及主要承受恒载作用的轴压受压柱的可靠性。
试验表明，影响φ值的主要因素是柱的长细比。 当l0 / b≤8时，为短柱，可不考虑纵向弯曲的，取φ=1.0；当l0 / b＞8 时，为长柱，φ值随l0 / b的增大而减小。
1 fcbx(h0
x) 2
f yAs (h0
as )
◆尚应考虑As一侧混凝土可能先压坏的情况。
N 1 fcbh(h0 0.5h) f yAs (h0 as )
e e'=0.5h-as'-(e0-ea)，h'0=h-as'
国家开放大学《水工钢筋混凝土结构》(本)形考作业1-4参考答案
国家开放大学《水工钢筋混凝土结构》(本)形考作业1-4参考答案形考作业1一、判断题1.设计规范条文，尤其是强制性条文是设计中必须遵守的法律性技术文件。
(√)2.遵守设计规范，是为了使设计方法达到统一化和标准化，从而有效地贯彻国家的技术经济政策，保证工程质量。
(√)3.结构设计工作不应被设计规范束缚，在经过各方面的可靠性论证后，应积极采用先进的理论和技术。
(√)4.混凝土保护层厚度主要与环境条件有关，环境越差，所需厚度越小。
(x)5.对于强度较高的钢筋，均需做成变形钢筋，以保证钢筋与混凝土间具有足够的粘结强度使钢筋的强度得以充分发挥。
(√)6.荷载不是任何时候取大些都不利，如大坝的倾覆破坏，此时自重荷载等起有利作用，设计中就应取小些。
(√)7.结构的设计基准期等同于结构的使用寿命，超过设计使用年限的结构就不能继续使用了。
(x)8.承载能力极限状态设计的可靠度允许比正常使用极限状态的可靠度适当降低。
(x)二、单项选择题9.钢筋混凝土结构按制造方式分类，可分为三类，其中()整体性好，刚度大，但施工受季节影响大。
A.整体式B. 装配式C.装配整体式10.荷载效应S、结构抗力R作为两个独立的基本随机变量，其功能函数为Z=R-S,则()。
A.Z>0,结构不安全B. Z<0,结构不安全C.Z=0, 结构安全11.混凝土强度等级是由()确定的。
A.轴心抗拉强度标准值B.轴心抗压强度标准值C.立方体抗压强度标准值12.软钢钢筋经冷拉后()。
A.抗拉强度提高，塑性提高B.抗拉强度提高，塑性降低C.抗拉强度提高，塑性不变13.当混凝土双向受力时，它的抗压强度随另一方向压应力的增大而()。
A. 增加B.减小C.不变14.结构在使用年限超过设计基准期后()。
A. 可靠度减小B.结构丧失其使用功能C.不失效则可靠度不变形考作业2一、判断题1.钢筋混凝土适筋梁的受弯承载力对混凝土强度等级不敏感，混凝土强度等级的改变对配筋量的影响很小。
偏心柱
界限状态时截面应变
偏心受压构件的一般构造
偏心受压柱的纵向构筋及复合箍筋
I形截面偏心受压构件的纵向构造钢筋
2）当相对偏心距 e0 / h0 很小时
构件全截面受压，破坏从压应力 较大边开始，此时，该侧的钢筋应力 一般均能达到屈服强度，而压应力较 小一侧的钢筋应力达不到屈服强度。 若相对偏心距更小时，由于截面的实 际形心和构件的几何中心不重合，也 可能发生离纵向力较远一侧的混凝土 先压坏的情况。
受压破坏特征： 由于混凝土受压而破坏，压应力较
00hesa受拉边出现水平裂缝继而形成一条或几条主要水平裂缝主要水平裂缝扩展较快裂缝宽度增大使受压区高度减小受拉钢筋的应力首先达到屈服强度受压边缘的混凝土达到极限压应变而破坏受压钢筋应力一般都能达到屈服强度拉压破坏图拉压破坏的主要特征
混凝土结构设计原理
偏心受力构件正截面承载力
偏心受力构件：构件截面上作用一偏心的纵向力或同时作用轴向力和弯矩 单向偏心受力构件：纵向力作用点仅对构件截面的一个主轴有偏心距 双向偏心受力构件：纵向力作用点对构件截面的两个主轴都有偏心距 偏心受压构件：作用在构件截面上的轴向力为压力的偏心受力构件 偏心受拉构件：作用在构件截面上的轴向力为拉力的偏心受力构件
实际工程中的偏心受力构件：单层厂房的柱子 框架结构中的框架柱 剪力墙结构中的剪力墙 桥梁结构中的桥墩
1 破坏形态
拉压破坏图
拉压破坏（大偏心受压破坏）
发生条件：相对偏心距 e0 / h0 较大， 受拉纵筋 As 不过多时。
受拉边出现水平裂缝
继而形成一条或几条主要水平裂缝
主要水平裂缝扩展较快，裂缝宽度增大 使受压区高度减小
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同济大学
混凝土结构基本原理
实验报告
（共9页）
姓名梁炜炼
学号1350240
专业建筑工程
学院土木工程学院
指导老师鲁亮
同济大学结构工程与防灾研究所2015年12月28日
1．实验目的和内容
1.1、试验目的
通过试验研究认识混凝土结构构件的破坏全过程，掌握测试混凝土大偏心受压构件基本性能的试验方法。
1.2、试验内容
对大偏心短柱施加轴向荷载直至破坏。
观察加载过程中裂缝的开展情况，将得到的极限荷载与计算值相比较。
2．试件介绍
（1）试件设计的依据
为减少“二阶效应”的影响，将试件设计为短柱，即控制l0/h≤5。
通过调整轴向力的作用位置，即偏心距e0=200mm,使试件的破坏状态为大偏心受压破坏。
（2）试件的主要参数
①试件尺寸
截面尺寸：200×400mm2 (两端);200×200mm2 (中部);
试件长度：1300mm；
②混凝土强度等级：C25
③纵向钢筋：8B18(两端)；4B18(中部)。
④箍筋：8Φ8@50（两端）；4Φ8@100（中部）； ⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：25mm ⑥试件的配筋情况（如上图所示）； ⑦取偏心距e0=200mm
3． 试件材料力学性能试验结果
钢筋力学性能试验结果
4． 试件验算
柱极限承载力
不妨令：2
1c 02
f bh A α=
，1c 00()B f bh e h α=-，y s 0s ()C f A h a '''=--，
从而有：ξ=
KN
N mm e e h A f bh f e N bh f N cu s S y o c cu o c cu 5.261238
.0,
266a -h 5.0)()5.01(s 0'0''2
11==∴=+=-+-==ξαξξαξ
α
5． 试验方法 5.1加载装置
柱偏心受压试验的加载装置如图所示。
采用千斤顶加载，支座一端为固定铰支座，另一端为滚动铰支座。
铰支座垫板应有足够的刚度，避免垫板处混凝土局压破坏。
图5.1 柱偏心受压试验加载装置 5.2 加载方式
（1）单调分级加载机制
实际的加载等级为0-20kN-40kN-60kN-80kN-100kN-120kN-破坏 5.3量测内容 （1）纵筋应变
由布置在柱内部纵筋表面的应变计量测，钢筋应变测点布置如下图。
纵筋A（应变1、3）纵筋C（应变2、4）纵筋B（应变5、7）纵筋D（应变6、6）
图5.3.1大偏心受压柱试验纵向钢筋应变测点布置
（2）侧向挠度
柱长度范围内布置5 个位移计以测量柱侧向挠度，侧向挠度测点布置如下图。
图5.3.2大偏心受压柱试验侧向挠度测点布置
（3）裂缝
试验前将柱四面用石灰浆刷白，并绘制50mm×50mm的网格。
试验时借助放大镜查找裂缝。
6．试验过程
破坏时
加载过程中背部首先出现裂缝，并随着荷载的不断增大，不断扩大，随后与两侧裂缝相连接。
破坏后
构件破坏主裂缝在上端且裂缝与偏心方向平行，说明构件本身存在问题；破坏时，构件受压处没有明显压碎痕迹；但背部裂缝呈平行均匀分布，间距基本在10cm，与理论分析结果较为符合。
7．试验结果分析
实际试验数据
8．实验体会与建议
1.实测值为22
2.25kN，比预估值261.5kN小，可能原因如下：
①混凝土构件浇筑过程中存在缺陷；
②构件加载过程中偏心距大于设计值；
③混凝土计算公式本身的不确定性以及材料性质的不确定性导致；
○4构件实际尺寸比设计值偏小一些。
2.破坏过程理论分析：当荷载较小时，构件处于弹性阶段，构件中部的水平挠度随荷载线性增长。
随着荷载的不断增大，受拉区的混凝土首先出现横向裂缝而退出工作，远离轴向力一侧钢筋的应力及应变增速加快；接着受拉区的裂缝不断增多，并向压区延伸，受压区高度逐渐减小，受压区混凝土应力增大。
当远离轴向力一侧的钢筋达到屈服时，截面处形成一主裂缝。
当受压一侧的混凝土达到抗压极限时，受压区较薄弱的地方出现纵向裂缝，混凝土被压碎而使构件破坏。
此时，靠近轴向力一侧的钢筋也达到抗压屈服强度。
由于实验构件的缘故，所得到的实验结果并不足以验证理论。