剪跨比、轴压比和剪压比概念

剪跨比、轴压比和剪压比概念

剪跨比

ratio of shear span to depth

简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a（a称剪跨）与截面有效高度h0之比。以λ＝a/h0表示。它反映计算截面上正应力与剪应力的相对关系，是影响抗剪破坏形态和抗剪承载力的重要参数。

在其它因素相同时，剪跨比越大，抗剪能力越小。当剪跨比大于3时，抗剪能力基本不再变化。

狭义定义：a/h0

广义定义：M/Vh0

更深一层：主应力与切应力之比，延伸至延性与脆性

。

框架柱端一般同时存在着弯矩M和剪力V，根据柱的剪跨比λ=M/Vho 来确定柱为长柱、短柱和极短柱，ho为与弯矩M平行方向柱截面有效高度。λ>2（当柱反弯点在柱高度Ho中部时即Ho/ho>4）称为长柱；<λ≤2称为短柱；λ≤称为极短柱。试验表明：长柱一般发生弯曲破坏；短柱多数发生剪切破坏；极短柱发生剪切斜拉破坏，这种破坏属于脆性破坏。抗震设计的框架结构柱，柱端剪力一般较大，从而剪跨比λ较小，易形成短柱或极短柱，产生斜裂缝导致剪切破坏。柱的剪切受拉和剪切斜拉破坏属于脆性破坏，在设计中应特别注意避免发生这类破坏。

轴压比

轴压比指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值(进一步理解为：柱(墙)的轴心压力设计值与柱(墙)的轴心抗压力设计值之比值)。它反映了柱(墙)的受压情况，《建筑抗

（50010-2002）（50011-2001）中6.3.7和《混凝土结构设计规范》

震设计规范》

中都对柱轴压比规定了限制，限制柱轴压比主要是为了控制柱的延性，因为轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。

u=N/A*fc，

u—轴压比，对非抗震地区，u=

N—轴力设计值

A—截面面积

fc—混凝土抗压强度设计值

《抗规》表6.3.7 中的注释第一条：可不进行地震作用计算的结构，取无地震作用组合的轴力设计值。

限制轴压比主要是为了控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见《抗规》6.3.7和，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样。

《混凝土结构设计规范GB 2》

11.4.16 轴压比(N/fcA)指考虑地震作用组合的框架柱和框支柱轴向

压力设计值N与柱全截面面积A和混凝土轴心抗压强度设计值fc乘积之比值。对不进行地震作用计算的结构取无地震作用组合的轴力设计值。

剪压比：是截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，用于说明截

面上承受名义剪应力的大小。

梁柱截面上的名义剪应力V/BH0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值：梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度有明显的影响，当剪压比大于的时候，梁的强度和刚度有明显的退化现象，此时再增加箍筋用量，也不能发挥作用，因此对梁柱的截面尺寸有所要求。

1.剪重比、剪压比是一个概念，是指水平作用与竖向作用的比值。在78规范的时

候，人们用重力乘以系数来反映地震作用，因为在那时安全度设计的概念里，只是用这样一种方法来反映地震实质上是惯性力这样一个客观道理。

2.我国78规范把这个系数称之为结构系数，

3.最小值的确定实际上可以根据反应谱曲线上计算的最小值来确定，当然，超出了反应谱估计的自震周期的部分可以专门论证，但是，一般工程超出了反应谱规定的最小值是不应该的

4.以上海IV类场地计算最小的剪压比是（7度）%左右

5.如果在6度区II类场地，最小剪压比应是%（2001规范），按89规范应为

%

6.如果计算的结果不满足最小值的限定，计算肯定是存在明显的错误，如输入有误、设置有误，模型不合理，甚至于结构不合理，希望慎重，当然，6度区只要按

抗震构造即可，无需计算验算

根据《抗规》GB50011-2001条文说明5.2.5条“对于扭转效应时显或基本周期小于

的结构，剪力系数取”，由此可据《抗规》表推算出各地震列

度下的剪力系数：9度为*=，8度为*=

，7度为*=，6度为*=。

在计算时应注意《抗规》条，对于6度区可不要求该剪力系数，可详读该条

的条文说明。

我来补充几句,在抗震规范的抗震截面验算的条文说明中,明确指出,剪重比是一个

调整系数,即这不是一个指标,计算结果出来后,若剪重比大于规定的最小值,计算结

果不作调整,若小于,将地震剪力调大,使剪重比达到规定的最小值.类似框剪结构的

,在satwe的结果文件,给出这一调整的信息,多看看这一信息,对

剪重比的理解会更深刻.

高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”，

1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和。

2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规。

3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规。

4、位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。见抗规。

5、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见高规

6、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规