3-2-1 偏心受压构件正截面受压破坏形态.pptx

碎，受压钢筋达屈服强度。构件的承 载力取决于受拉钢筋的强度和数量。
破坏性质：塑性破坏。
N
2．受压破坏——小偏心受压破坏
N
产生条件：
（1）偏心距e0很小,构件截面全部受压或大部分受压.
（2）偏心距e0较小,或偏心距较大而受拉钢筋较多,受
拉钢筋始终不屈服。
（3）偏心距e0很小,但离纵向压力较远一侧钢筋数量
“长柱” 纵向弯曲比较大，设计时必须予以考虑。
2.不同长细比的柱从加载到破坏的N-M关系
图 7-11 不同长细比柱从加载到破坏的N-M关系
短柱 l0 / h 5 --材料破坏，不考虑二阶弯矩
侧向挠度值 f 很小，一般可不计其影响，柱的截面破坏是由于材
料达到其极限强度而引起的，称为材料破坏。
长柱5 < l0 / h 30--材料破坏，考虑二阶弯矩，承载力降低
偏心受压： (压弯构件)
单向偏心受力构件 双向偏心受力构件
2、工程应用
大偏心受压构件 小偏心受压构件
偏心受压构件：拱桥的钢筋砼拱肋，桁架的上弦杆， 刚架的立柱，柱式墩（台）的墩（台） 柱等。
3、截面形式
偏心受压构件截面Biblioteka Baidu式 矩形截面为最常用的截面形式，截面高度h大于600mm的 偏心受压构件多采用工字型或箱形截面,圆形截面主要用于 柱式墩台、桩基础中。
1
1 1400 e0
/
h0
(l0
/
h) 2 z 1z
2
z1 –––荷载偏心率对截面曲率的影响系数 z1＝ 0.2+2.7e0/h0≤1.0
z2 –––偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数
z2 = 1.15- 0.01l0/h ≤1.0
。 注意：《公路桥规》规定， 对下列情况应考虑构件在弯矩作用
平面内的变形对轴向力偏心乘以偏心距增大系数η 。
长细比l0 /r 17.5、 l0 /h 5（矩形截面）、 l0 /d 4.4（圆形截面）
谢 谢！
侧向挠度 f 较大，实际荷载偏心距是随荷载的增大而非线性增加，
构件控制截面最终仍然是由于截面中材料达到其强度极限而破坏，属材 料破坏。
细长柱 l0 / h 30 --失稳破坏，避免采用
长细比很大的柱，当偏心压力达到最大值时，侧向挠度 f 突然剧
增，此时，压杆达到最大承载力是发生在其控制载面材料强度还未达 到其破坏强度，这种破坏类型称为失稳破坏。工程中一般不宜采用细 长柱。
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压
受压构件在结构中具有重要作用，一旦破坏将导致整个 结构的损坏甚至倒塌。
轴心受压承载力是正截面受压承载力的上限。
偏压构件是同时受到轴向压力N和弯矩M的作用，等效 于对截面形心的偏心距:e0=M/N的偏心压力的作用。
偏心受压构件与压弯构件图
偏心距：压力N的作用点离构件截面形心的距离e0 压弯构件：截面上同时承受轴心压力和弯矩的构件。
二、偏心受压短柱的正截面破坏形态
偏心受压短柱的正截面破坏形态有受拉破坏和受压破坏两种。
N
N
e0
M（=Ne0）
偏心受压构件图
1．受拉破坏——大偏心受压破坏
N
产生条件：相对偏心距 (e0 / h) 较大， 且受拉钢筋配置得不太多时。
破坏特征： 部分受拉、部分受压，受拉钢筋应力 先达到屈服强度，随后，混凝土被压
(1)失稳破坏 长细比很大时，构件的破坏不是由于材料引起的，而是 由于构件纵向弯曲失去平衡引起的，称为“失稳破坏”。 (2)材料破坏 当柱长细比在一定范围内时，在承受偏心受压荷载后，
虽然偏心距由e0增大至e0+y，使柱的承载能力比同样截面的
短柱减小，但就其破坏本质来讲，与短柱破坏相同，属于 “材料破坏”，即为截面材料强度耗尽的破坏。
混凝土结构设计原理
Principles of Concrete Structure Design
第7章 受压构件正截面承载力计算 （偏心受压部分）
7.3 偏心受压构件正截面受压破坏形态 及偏心距增大系数
一、概 述
1、定义 偏心受压构件：当轴向压力N的作用线偏离受压构件的
轴线时。
偏心受压构件力的作用位置图
短柱－发生剪切破坏
长柱－发生弯曲破坏
四、偏心距增大系数
1、定义： 偏心受压构件控制截面的实际弯矩
应为：
M
N (e0
f
)
N
(e0 e0
f
)
e0
令 (e0 f ) 1 f
e0
e0
则 M N e0
7-12 偏心受压长柱受力简图
称为偏心受压构件考虑纵向挠曲影响的轴向力偏心距增
大系数。
2、《公路桥规》规定偏心距增大系数按下式计算：
少,而靠近纵向力N一侧钢筋较多时。
破坏特征：
一般是靠近纵向力一侧的混凝土首先达到极限压应 变而压碎，该侧的钢筋达到屈服强度，远离纵向力一侧 的钢筋不论受拉还是受压，一般达不到屈服强度。构件 的承载力取决于受压区混凝土强度和受压钢筋强度。
破坏性质：脆性破坏。
N
三、偏心受压长柱的正截面破坏形态
1.破坏形态 失稳破坏和材料破坏。