第三章軸心受力構(gòu)件的受力性能

1、第三章 軸心受力構(gòu)件的受力性能同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院建筑工程系顧祥林一、工程實(shí)例壓壓壓拉拉二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析 1. 受拉構(gòu)件的配筋形式縱筋縱筋箍筋bh00.001 0.002 0.003 0.00420010050150N (kN)平均應(yīng)變 混凝土：fc=30.8MPa; ft=1.97MPa; Ec=25.1103MPa.鋼筋： fy=376MPa; fsu=681MPa; Es=205103MPa; As=284mm2.152NN915152二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析 2. 試驗(yàn)研究鋼筋屈服混凝土開(kāi)裂二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析 2. 試驗(yàn)研究NtNtNtcrNtcrNtNt二、軸心受

2、拉構(gòu)件的受力分析 2. 試驗(yàn)研究NtNt結(jié)論三個(gè)工作階段：開(kāi)裂前，線彈性；三個(gè)工作階段：開(kāi)裂前，線彈性；開(kāi)裂至鋼筋屈服，裂縫不斷發(fā)展；開(kāi)裂至鋼筋屈服，裂縫不斷發(fā)展；鋼筋屈服后，鋼筋屈服后，Nt基本不增加基本不增加首根裂縫出現(xiàn)后還會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)裂縫，但裂縫增至一定數(shù)量后便不在增加首根裂縫出現(xiàn)后還會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)裂縫，但裂縫增至一定數(shù)量后便不在增加極限承載力取決于鋼筋的用量和強(qiáng)度極限承載力取決于鋼筋的用量和強(qiáng)度二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析 3. 混凝土和鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系sss=Essys,hfytto t0ftt=Ect混凝土鋼筋二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析 4. 混凝土開(kāi)裂前拉力與變形的關(guān)系bhAsAAs

3、/A3%時(shí)，A=bhllNtNtNttAs sllst0)1 ()()(AEAAEEAEAEEAEAEAEAANcscscscscsscsstt二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析 5. 混凝土開(kāi)裂荷載Ntt=ftAs s00)1 ()1 (tEctscsccrtAEAAEEAENtto t0ftt=Ect0t二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析 6. 極限承載力sss=Essys,hfytto t0ftt=EctAss（As fy）Nt混凝土退出工作ssstAENsytuAfN應(yīng)用：設(shè)計(jì)、截面復(fù)核 三、軸心受壓短柱的受力分析 1. 試驗(yàn)研究bhAsANcNc混凝土壓碎鋼筋凸出oNcl混凝土壓碎鋼筋屈服第一階段：

4、加載至鋼筋屈服第二階段：鋼筋屈服至混凝土壓碎三、軸心受壓短柱的受力分析 2. 截面分析的基本方程N(yùn)ccAs ssss=Essys,hfyccccccff)2501(100011200=0.002ocfcc平衡方程ssccAAN變形協(xié)調(diào)方程sc物理方程(以fcu50Mpa為例)三、軸心受壓短柱的受力分析 3. 荷載-變形關(guān)系NccAs s第一階段)2501 (1000sscssccAEAfAAN非線性關(guān)系ccEE引入割線模量)1 (EcssccAEAEAEN)1 ()1 (sEcsEccANAN三、軸心受壓短柱的受力分析 3. 荷載-變形關(guān)系NccAs fy第二階段)2501 (1000sycc

5、AfAfN當(dāng)0=0.002時(shí)，混凝土壓碎，柱達(dá)到最大承載力syccuAfAfN若若 s=0=0.002，則則2/400200000002. 0002. 0mmNEss軸心受壓短柱中，當(dāng)軸心受壓短柱中，當(dāng)鋼筋的強(qiáng)度超過(guò)鋼筋的強(qiáng)度超過(guò)400N/mm2時(shí)，其強(qiáng)時(shí)，其強(qiáng)度得不到充分發(fā)揮度得不到充分發(fā)揮三、軸心受壓短柱的受力分析 3. 承載力計(jì)算公式的應(yīng)用NccAs fysyccuAfAfN應(yīng)用：設(shè)計(jì)、截面復(fù)核 截面復(fù)核：400Mpa 三、軸心受壓短柱的受力分析 4. 長(zhǎng)期荷載下徐變的影響Nc施加后的瞬時(shí))1 ()1 (11sEcsEccANANNcAslNcAs s1c1l i三、軸心受壓短柱的受力分

6、析 4. 長(zhǎng)期荷載下徐變的影響NcAslNcAs s1c1l ic2As s2Ncl （i+ cr）經(jīng)歷徐變后)1 ()1 (11sEcsEccANANicrtCicritC)1 ( 22ssccAAN)1 ()1 ()1 ()1 (12sEtcstitssACNCCE12)1 ()1 ()1 (1ctEcEstEcCANAAC三、軸心受壓短柱的受力分析 4. 長(zhǎng)期荷載下徐變的影響Nc撤去后NcAslNcAs s1c1l ic2As s2Ncl （i+ cr）NcAs s3c3l cr（壓）3crssE（拉）333crsssscEAA四、軸心受壓長(zhǎng)柱的受力分析 1. 試驗(yàn)研究長(zhǎng)柱的承載力12時(shí)，不考慮箍筋的有利作用時(shí)，不考慮箍筋的有利作用當(dāng)按上式算得的