2016结构设计原理第7章
《混凝土结构设计原理》课程中偏心受压构件的教学思考
《混凝土结构设计原理》课程中偏心受压构件的教学思考作者：贺海斌宋娟李佳来源：《教育教学论坛》2016年第19期摘要：混凝土结构中偏心受压构件计算以公式多、符号多、构造多、判别繁杂成为该课程教学的难点，笔者通过对该类构件教学中几个关键问题的思考，对偏心受压构件教学予以探讨总结，以求同行商榷和指正。
关键词：设计原理；偏心受压构件；教学思考；N-M相关曲线中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）19-0175-02《混凝土结构设计原理》以概念多、公式多、构造多成为专业课教学的难点，在教学中，需要任课教师将主要内容加以提炼、归纳和总结，才能取得一定的教学效果，也才能达到教学目标。
从历年的教学经历中我们发现其中偏心受力构件计算中尤以公式符号和构造多、计算繁杂成为该课程教学的难点，如何在实际教学中取得较强的学习效果，长期以来一直是《混凝土结构设计原理》教学思考的问题，现就本人在本章实际教学中的思考予以同行探讨。
三、结论从以上可以看出，通过偏心受压构件教学中3个关键问题的总结和2条曲线应用的教学分析，使学生对于该类构件两类破坏形态的界限区分、截面设计和截面承载力复核中的判别方法和参数选用有更明确的了解，可供同行教学参考，并请商榷指正。
参考文献：[1]沈蒲生，梁兴文.混凝土结构设计原理[M].第4版.北京：高等教育出版社，2002.[2]张庆芳.混凝土结构复习与解题指导[M].北京：人民交通出版社，2009.[3]朱玉华，赵昕.混凝土结构疑难释义及解题指导[M].上海：同济大学出版社，2006.[4]马芹永.混凝土结构基本原理学习指导[M].北京：机械工业出版社，2011.[5]东南大学，天津大学，等.混凝土结构学习辅导与习题精解[M].2006.。
土木工程概论 第7章 港口工程(2016)
挖入式
Y形挖入式航道
平行挖入式航道
港口工程建设
老港口增加人工港岛
填筑式的布置，如果港口岸线 已充分利用，泊位长度已无法延伸， 但仍未能满足增加泊位数的要求时 可采用。
港口工程建设
4、港口分类
商港 海港 军港 按用途分 渔港 工业港 避风港 河港 湖港
按所在位置分
天然港
按成因分 人工港
港口工程建设 5、 港口水工建筑物
港口工程建设
直接护岸建筑：斜面式护坡、直立式护岸墙、混合式
护岸墙断面图
港口工程建设
间接护岸建筑 潜堤：利用潜堤促淤就是将潜堤布置在波浪的破碎水深以内而临近 于破碎水深之处，大致与岸线平行，堤顶高程应在平均水位以下，并将 堤的顶面作成斜坡状，这样可以减小波浪对堤的冲击和波浪反射，而越 过堤顶的水量较多。
港口工程建设
港口工程规范要求： （1）对水位差8m以下的货运的货运码头，宜建直立式； （2）对水位差8～17m的杂货码头，主要采用直立式，对散货码头主要 采用斜坡式； （3）对水位差17m以上，以建斜坡式为主，也可因地制宜建一些其它形 式。
港口工程建设
（4）按地理位置分类 海港，河港，水库港，河口港等。 （5）按结构型式分类 实体式（重力式，板桩式），透空式，混合式。
系船设施、防冲设施、工艺设施、安全设施、路面等
（1）上部结构的作用：直接承受船舶荷载和地面使用荷载，并将这些荷载 传给下部结构、将下部结构的构件连成整体、设置码头设施，如防冲设施、 系船设施等。 （2）下部结构的作用：支承上部结构，形成直立岸壁、将作用在上部结构和
本身上的荷载传给地基。
（3）码头设备：用于船舶的系靠和装卸作业等。
（5）必须注意环境保护、防治污染。港口建设应与环境保护同步规划、 同步实施、同步发展。 （6）港口建设必须认真贯彻节能方针，推广先进节能技术、节约能源 合理利用能源，降低能耗。 （7）港口水工建筑物的等级主要根据港口政治、经济、国防等方面的
国家开发大学2016年混凝土结构设计原理形考任务二完整答案
题目1下列选项中，（）不是影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素。
选择一项：A.箍筋的配筋率及其强度B.剪跨比C.混凝土强度D.纵向钢筋题目2相同的梁，由于剪跨比不同，斜截面破坏形态会不同。
其中剪切承载力最大的破坏形态是：（）。
选择一项：A.剪弯破坏形态B.斜压破坏形态；C.斜拉破坏形态；D.剪压破坏形态；题目3无腹筋梁的抗剪承载力随剪跨比的增大而（）。
选择一项：A.增大B.减小C.基本不变D.先增大后减小题目4梁斜截面破坏有多种形态，且均属脆性破坏，相比之下，脆性较大的破坏形态是：（）。
选择一项：A.剪弯破坏B.剪压破坏C.斜拉破坏D.压弯破坏题目5无腹筋简支梁主要通过下列哪种方式传力：（）。
选择一项：A.纵筋的销栓力B.混凝土骨料的啮合力C.混凝土与受拉钢筋形成的拱D.不能确定题目6在的范围内，适当提高梁的配箍率可以（）。
选择一项：A.显著提高斜裂缝开裂荷载B.使斜压破坏转化为剪压破坏，从而改善斜截面破坏的脆性C.显著提高抗剪承载力D.防止斜压破坏的出现题目7在梁的斜截面设计中，要求箍筋间距，其目的是：（）。
选择一项：A.防止发生斜压破坏B.避免斜裂缝过宽C.防止发生斜拉破坏D.保证箍筋发挥作用题目8关于在轴心受压柱中配置纵向钢筋的作用，下列说法错误的是（）。
选择一项：A.增强柱截面的延性B.增大混凝土的变形C.防止柱子突然断裂破坏D.为了减小构件截面尺寸题目9钢筋混凝土柱中箍筋应当采用封闭式，其原因不包括（）。
选择一项：A.可以保证构件在破坏阶段箍筋对混凝土的侧向约束作用B.可以保证箍筋能够达到屈服强度C.可以保证构件在破坏阶段箍筋对纵向钢筋的侧向约束作用D.可以保证钢筋骨架的整体刚度题目10轴心受压构件的稳定系数主要与（）有关。
选择一项：A.配筋率B.混凝土强度C.荷载D.长细比题目11下列各项中，说法正确的是：（）。
选择一项：A.轴心受压构件中有可能存在受拉钢筋；B.小偏心受压构件破坏时，受拉钢筋一般会屈服；C.大偏心受压构件破坏时，受拉钢筋不一定屈服。
厦门大学网络教育2016年土木工程系混凝土结构设计原理练习题答案
厦门大学网络教育2016年土木工程系混凝土结构设计原理练习题答案1、与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁的承载能力D不确定2、与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力A提高不多3、与素混凝土梁相比，适量配筋的钢筋混凝土梁的承载能力的承载能力的抵抗开裂的能力B承载力提高很多，抗裂提高不多4、钢筋混凝土梁在正常使用情况下A5、钢筋与混凝土能共同工作的主要原因是C6、混凝土各种强度指标数值大小排列正确的是A7、按我国规范，混凝土强度等级定义为:边长为B8、混凝土立方体抗压强度标准值是由混凝土立方体试块测得的，以下关于龄期和保证率的表达中，哪项是对的C9、就混凝土的徐变而言，下列几种叙述中D不正确10、《混凝土结构设计规范》中，提倡C11、混凝土的弹性模量是指A12、属于有明显屈服点的钢筋有A13、对于有流幅的钢筋，《混凝土结构设计规范》取B作为钢筋设计强度的取值14、指的是混凝土的B15、有明显屈服点的钢筋的强度标准值是根据下面C项指标确定的16、混凝土内部最薄弱的环节是：C17、混凝土在复杂应力状态下，下列D的强度降低18、关于混凝土的疲劳强度，以下说法最正确且全面的是A19、关于钢筋与混凝土之间的粘结能力说法正确B20、关于混凝土收缩正确的是A21、下列各项作用是可变荷载的是B22、已知混凝土自重标准值为25KN/M3，100厚混凝土板的恒荷载设计值为B23、下列有关荷载标准值、设计值、准永久值、荷载效应组合的叙述中，D是错误的24、结构构件的重要性系数与建筑结构的安全等级有关，对安全等级为一级的建筑，其重要性系数为C25、下列构件中哪一种超过承载能力极限状态D26、下列哪种荷载不属于《建筑结构荷载规范》中规定的结构荷载的范围B27、有两根条件相同的钢筋混凝土梁，其受拉钢筋的配筋率r不同B28、梁中配置受压纵筋后A29、四根材料和截面面积相同而截面形状不同的均质梁，其抗弯能力最强的是C30、一根普通钢筋混凝土梁，已知：C31、少筋梁的正截面极限承载力取决于下列中的哪一项B32、对钢筋混凝土超筋梁受弯破坏过程，以下何项描述为正确C33、D作为受弯构件抗裂计算的依据D34、受弯构件在正截面工作的第一阶段末期，即将开裂的B35、作为受弯构件正截面承载力计算的依据C36、双筋梁计算中满足时，表明A37、仅配筋不同的梁A38、与界限相对受压区高度有关的因素为A39、无腹筋的钢筋混凝土梁沿斜截面的受剪承载力与剪跨比的关系是D40、下列各项因素中，哪一项与梁的斜截面抗剪承载力无关D41、下列有关钢筋混凝土梁的箍筋作用的叙述中，哪一项是不对的B42、在混凝土梁上使用箍筋的主要目的是D43、对于钢筋混凝土矩形截面梁D44、当钢筋混凝土梁的v……应采取的措施是C45、对于无腹筋梁，当时，常发生什么破坏A46、受弯构件斜截面承载力计算中，通过限制最小截面尺寸的条件是用来防止A47、对薄腹梁，截面限制条件要严格些A48、无腹筋梁斜截面的破坏形态主要有三种，其破坏的性质是A49、梁受剪承载力设计计算公式是根据哪种破坏形态建立的B50、图示工字形截面柱的三种箍筋配置方法，其中哪一种是错误的C51、梁的抵抗弯矩图要包住弯矩图，是为了保证B52、受力钢筋的接头宜优先采用焊接接头，无条件焊接时，也可采用绑扎接头，但下列哪种构件不宜采用绑扎接头D53、对钢筋混凝土梁来说，当钢筋和混凝土之间的粘结力不足时，B54、钢筋混凝土结构中，当采用绑扎骨架时，关于接头区段内受力钢筋接头面积的允许百分率分别C55、以下哪种破坏属于延性破坏C56、关于受拉钢筋锚固长度说法正确的C57、钢筋混凝土轴心受压构件中，混凝土徐变将导致钢筋应力A58、轴向压力N对构件抗剪承载力VU的影响是C59、配置螺旋箍筋的钢筋混凝土轴心受压柱，其正截面承载力高于配置普通箍筋柱的原因是C60、受压构件的长细比不宜过大，一般应控制在C61、对于矩形截面轴心受压柱，稳定系数B62、在短期加荷的钢筋混凝土轴心受压短柱中，达到极限荷载时D63、决定钢筋混凝土柱承载力的因素中，哪一种是不存在的D64、计算矩形截面偏心受压柱正截面受压承载力时，B65、影响延性的主要因素有哪些B66、对于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱，以支承条件为A 时67、后张法预应力混凝土构件，预应力总损失值不应小于A68、轴压构件按螺旋箍筋柱计算的受压承载力设计值，不应大于按普通箍筋柱计算的受压承载力设计值的1.5倍，因为B69、一钢筋混凝土偏心受压构件，当轴力增加A70、在钢筋混凝土双筋梁，大偏心受压和大偏心受拉构件的正截面承载力计算中B71、对于钢筋混凝土偏心受拉构件，下面说法错误的是A72、轴心受拉构件的承载力只与B有关73、根据偏心力作用的位置，将偏心受拉构件分为两类。
2016年专升本混凝土结构设计原理真题试卷和试卷答案
河北省2016年普通高校专科接本科教育选拔考试土木工程专业试卷A（考试时间150分钟）（总分300分）说明：请将答案填写在答题纸的相应位置上、填在其它位置上无效生源学校：____________________报考学校：____________________准考证号：____________________姓名：____________________第二部分：砼结构基本原理（满分150分）一、单项选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。
在每小题给出的四个备选项中，选出一个正确的答案，并将所选项前的字母填写在答题纸的相应位置上。
）1. 以下哪种钢筋可以用作预应力钢筋（）A. HRB500B. HRB400C. HRB400D. 钢绞线2. 对于矩形截面无腹筋梁，当剪跨比λ>3时，在集中荷载作用下其斜截面一般会发生（）破坏。
A. 剪压B. 斜拉C. 斜压D. 少筋3. 对于适筋梁正截面受力的三个阶段，以下说法错误的是（）A. 钢筋混凝土受弯构件的截面抗裂验算建立在第Ⅱ阶段的基础上B.钢筋混凝土受弯构件使用阶段的变形验算建立在第Ⅱ阶段的基础上C.钢筋混凝土受弯构件使用阶段的裂缝宽度验算建立在第Ⅱ阶段的基础上D.钢筋混凝土受弯构件正截面的承载力计算建立在第Ⅲa阶段的基础上4.对于配有普通箍筋的圆形截面轴心受压构件，其长细比ι0/d≤（）时（ι0为构件的计算长度，d为截面直径），可称为短柱。
A.7B. 8C. 9D. 105. HRBF400级钢筋，工程中一般采用符号（）表示。
A. B.C. D.6. 承载能力极限状态的基本组合中，当永久荷载效应对结构不利，但可变荷载效应起制作用时，永久荷载分项系数γG应取（）。
A. 1.0B. 1.2C. 1.35D. 1.47. C40混凝土的立方体抗压强度标准值是（）N/mm²。
A. 40B. 26.8C. 19.1D. 2.398.以下哪种构件属于受扭构件（）A. 矩形水池的池壁B. 雨篷梁C. 屋面板D. 圆形水池的池壁9. 由偏心受压构件的N-M承载力曲线可知，下面说法错误的是（）A. 曲线上各点反映了构件处于承载力极限状态时的M和NB. 当M，N的实际组合对应点落在曲线以外时，表明构件承载力足够C. 小偏心受压时，轴向压力N越大，构件正截面抗弯承载力M越小D. 大偏心受压时，轴向压力N越大，构件正截面抗弯承载力M越大10. 设计时为减少钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度，一般不宜采用的措施是（）A. 采用较细直径的钢筋B. 增加钢筋截面面积C. 提高混凝土强度等级D. 加大有效配筋率二、填空题（本题共10个空，每空2分，共20分。
东南大学工程结构设计原理实验指导书课案
土木工程基础实验（四）工程结构设计原理实验指导书东南大学土木工程实验中心2016年3月东南大学学生实验守则(1999年5月12日)第一条学生必须按时到指定实验室做实验，不得迟到。
第二条实验前，学生必须预习实验指导书规定的有关内容。
实验时，经指导教师检查认可后，才能开始做实验准备。
第三条学生应独立完成实验准备工作。
在启动设备之前，需经指导教师检查认可。
第四条实验时，要严肃认真，正确操作，仔细观察，真实记录实验数据的结果。
不许喧闹谈笑，不做与实验无关的事，不动与实验无关的设备，不进入与实验无关的场所。
第五条实验中要注意安全，遵守《实验室安全规则》及有关的操作规程。
第六条仪器设备发生不正常现象时，应及时报告指导教师。
发生人身安全事故时，应立即切断相应的电源、气源等，并听从指导教师的指导，要沉着冷静，不要惊慌失措。
第七条实验中，如发现仪器设备损坏，应及时报告，查明原因。
凡属违反操作规程导致设备损坏的，要追究责任，照章赔偿。
第八条实验结束时，实验数据要指导教师审阅、签字，并整理好实验现场后，方可离去。
第九条学生要进入开放实验室做自行设计的实验时，应事先和有关实验室联系，报告自己的实验目的、内容和所需实验仪器，经同意后，在实验室安排的时间内进行。
第十条学生因某项实验不合格需重做者，或未按规定时间做实验而要补做者，必须交纳实验仪器设备折旧费、实验器材和水电消耗费。
第十一条本守则学校授权教务处实验室与设备管理科负责解释。
[校办通知(1999)6号]实验一 在短期荷载下单筋矩形截面梁正截面受弯承载力实验一、实验目的1、通过少筋梁、适筋梁和超筋梁的实验，认真观察梁的两种破坏性质(延性、脆性)以及三种破坏形态。
2、加深对受弯构件正截面三个工作阶段的认识，并验证正截面受弯承载力计算公式。
二、实验内容和要求少筋梁和超筋梁为演示实验。
先进行演示实验，然后分组做适筋梁实验。
1.观察少筋梁和超筋梁的破坏性质以及破坏形态。
2. 观察梁在纯弯区段的裂缝出现和开展过程，并记录抗裂荷载0cr P (0cr M )3.量测适筋梁在各级荷载下的跨中挠度值。
2016电大《混凝土结构设计原理》试题库(含答案)
电大《混凝土结构设计原理》试题库目录第3章轴心受力构件承载力 (2)第4章受弯构件正截面承载力 (2)第5章受弯构件斜截面承载力 (6)第7章偏心受力构件承载力 (8)第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝 (10)第3章 轴心受力构件承载力1．某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值N=2650kN ，计算长度m H l 6.30==，混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB400级（2'/360mm N f y =），环境类别为一类。
确定柱截面积尺寸及纵筋面积。
解：根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm 由9400/3600/0==b l ，查表得99.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A23''1906)4004003.1499.09.0102650(3601)9.0(1mm A f N f A c y s =⨯⨯-⨯⨯=-=ϕ%6.0%2.14004001906'min ''=>=⨯==ρρA A s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。
选 ，2'1964mm A s =设计面积与计算面积误差%0.3190619061964=-<5%，满足要求。
2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高H=5.60m ，计算长度l 0=1.25H ，混凝土用C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB335级（2'/300mm N f y =），环境类别为一类。
确定该柱截面尺寸及纵筋面积。
[解] 根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm长细比5.17400560025.10=⨯=bl ，查表825.0=ϕ根据轴心受压承载力公式确定's A2''1801)4004003.14825.09.02100000(3001)9.0(1mm A f N f A c y s =⨯⨯-⨯=-=ϕ%6.0%1.14001801'min ''=〉===ρρA s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。
预应力课程设计-结构设计原理--最终版
课程设计任务书一、课程设计的内容根据给定的桥梁基本设计资料（主要结构尺寸、计算内力等）设计预应力混凝土简支T 形主梁。
主要内容包括：1．预应力钢筋及非预应力钢筋数量的确定及布置； 2．截面几何性质计算；3．承载能力极限状态计算（正截面与斜截面承载力计算）； 4．预应力损失估算；5．应力验算（短暂状况和持久状况的应力验算）；6．抗裂验算（正截面与斜截面抗裂验算）或裂缝宽度计算； 7．主梁变形（挠度）计算； 8．锚固局部承压计算与锚固区设计； 9．绘制主梁施工图。
二、课程设计的要求与数据通过预应力混凝土简支T 形梁桥的一片主梁设计，要求掌握设计过程的数值计算方法及有关构造要求规定，并绘制施工图。
要求：设计合理、计算无误、绘图规范。
（一）基本设计资料1．设计荷载：公路—Ⅰ级荷载，人群荷载3.52kN/m ，结构重要性系数0γ=1.0 2．环境标准:Ⅱ类环境 3．材料性能参数 （1）混凝土强度等级为C50，主要强度指标为：强度标准值 ck f =32.4MPa ，tk f =2.65MPa 强度设计值 cd f =22.4MPa ，td f =1.83MPa弹性模量 c E =3.45⨯410MPa（2）预应力钢筋采用ASTM A416—97a 标准的低松弛钢绞线（1⨯7标准型）， 其强度指标为：抗拉强度标准值 pk f =1860MPa 抗拉强度设计值 pd f =1260MPa弹性模量 p E =1.95⨯510MPa相对界限受压区高度 b ξ=0.4，pu ξ=0.2563 公称直径为15.24mm ，公称面积为140mm2（3）非预应力钢筋1）纵向抗拉非预应力钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为：抗拉强度标准值 sk f =400MPa 抗拉强度设计值 sd f =330MPa弹性模量 s E =2.0⨯510MPa相对界限受压区高度 b ξ=0.53，pu ξ=0.1985 2）箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 sk f =335MPa 抗拉强度设计值 sd f =280MPa弹性模量 s E =2.0⨯510MPa 图1 主梁跨中截面尺寸（尺寸单位：mm ）4．主要结构尺寸主梁标准跨径k L =25m ，梁全长24.96m ，计算跨径f L =24.3m 。
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周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@
Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
附加弯矩的概念
u e0 e0
l0/h越大u的 影响就越大
e0
N
考虑弯矩引起的横向挠度的影响
u 1 e0
增大了偏心 作用
u
M Ne0 Ny M M
M N e0 式中， 称为偏心受压构件考虑
P157三种破坏类型
短柱 长柱 细长柱
N A
––– 材料破坏 ––– 失稳破坏
• 轴压构件中： N长 φ = N短 • 偏压构件中：
偏心距增大系数
短柱(材料破坏)
N0
N0ei N1ei N2ei
B
N1 N2
N1af1 C
N2af2 E D
长柱(材料破坏) 细长柱(失稳破坏)
0 周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@
周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@
Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
e0很小，但离压力较远一侧的As面积
小于As使得实际的近力侧成为名义上 的远力侧，破坏与情况（1）相似，
由远力侧的砼压碎及As屈服导致构件 破坏，As s。如7－8图c所示
周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@
如图所示。ab段表示大偏心受压时的N 一M相关曲线。随着N的增大，M也相应提 高。 b点为受拉钢筋与受压混凝土同时达到 其强度值的界限状态。此时偏心受压构 件承受的弯矩最大。bc段表示小偏心受 压时的N一M曲线。由曲线趋向可以看出， 在小偏心受压情况下，随着N的增大，M 反而降低。 图中a点表示受弯构件的情况，c点代 表轴心受压构件的情况。曲线上任一点d 的坐标代表截面承载力的一种M和N的组 合。如任意点d位于图中曲线的内侧，说 明截面在该点坐标给出的内力组合下未 达到承载能力极限状态，是安全的；若d 点位于图中曲线的外侧，则表明截面的 承载力不足。
周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@
Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
7.2偏心受压构件的纵向弯曲
附加弯矩的概念 钢筋混凝土柱在承受偏心受压荷载 后，会产生纵向弯曲。但长细比小的 柱，即所谓短柱，由于纵向弯曲小， 在设计时一般忽略不计。但对长细比 较大的柱则不同，会产生比较大的纵 向弯曲，各截面受到的弯矩不再是 Ne0 而变成 N（e0＋y）
周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@
Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
7.1.2大、小偏心受压的界限
界限破坏：当受拉钢筋屈服的同时，受压边缘混凝
土应变达到极限压应变。斜线ad
大小偏心受压的分界：
As h0
A s
x h0
xb b h0
ab ae
s y
周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@
Ch7. 偏心受压构件正截面承载s '
x as '
cu
x
cu x as ' cu s '
e’s
N
as
σsAs
A
s
a' s
C x fcd bx fsd’A‘s As’
Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
小偏心受压构件破坏形态：
周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@
Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
偏心距e0很小时，全截面受压。
但靠近压力N一侧的压应力大一些， 最终由近力侧砼压碎，Asf s 而破坏。较远一侧钢筋As和混凝 土均未达到其抗压强度。如图7-8 a所示
M
Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
7.2.2偏心距增大系数
根据偏心受压杆的极限曲率分析，确定偏心距增大系 e N 数 x 设
i
y f sin
l0
f
则x=l0/2处的曲率为
x l
0
2
d2y 2 f f 2 10 2 2 dx l0 l0
s
根据平截面假定
c s
（7-4）
Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
7.3-1 基本公式
对钢筋As 合力作用点取矩：
（7-5）
x h ' ' ' 0 N d es M u f cd bx(h0 ) f sd As (h0 as ), 其中es e0 as 周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@ 2 2
结构设计原理 第七章 偏心受压构件正截面承载力计算
周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@
Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
概述
e0 N
偏心受力
M
N e0=M/N
e0=M/N
N
转 化 为
N
N
周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@
Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
轴压构件 受弯构件
大量试验表明：构件截面中的符合 平截面假定 ，偏压
构件的最终破坏是由于混凝土压碎而造成的。其影响因
素主要与 偏心距 的大小和所配 钢筋数量 有关。
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Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
大偏心受压构件破坏形态：
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◆ 对远力侧的钢筋As的应力，可能受拉，也可能受压，故在基
本计算图式中以σs 表示远力侧钢筋中的应力，从而可以建立一 种包括大、小偏心受压情况的统一正截面承载力计算图式。
As s As 0 N d Nu f cd bx f sd 构件纵轴方向内外力之和为零
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Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
―受拉破坏”（大偏心）和“受压破坏”（小 偏心）可知： （1）两者的根本区别在于：远侧的钢筋是否 受拉且屈服； （2）前者远侧钢筋受拉屈服，破坏前有预兆， 属“延性破坏”； （3）后者远侧钢筋不能受拉屈服，破坏时取 决于混凝土的抗压强度且无预兆，属“脆性 破坏”； （4）存在界限破坏（类似受弯构件正截面）： 远侧钢筋屈服的同时，近侧混凝土压碎。
cu 0.0033 ,由 s ' y ' 0.0017 知
只要x 2.06as '，As ' 就能屈服
对偏压构件，这一条 件一般均能满足。故 认为As’屈服
b
h0
h
x
=
cu
s y 周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@
Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
N Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
cu
e0
N
fyAs
f yAs
( a)
N
(b)
N的偏心距较大，且As不太多。
受拉破坏 与适筋受弯构件相似，受拉钢筋先屈服即 (大偏心受 As先屈服，然后受压混凝土达到c,max, 压破坏) As f y。 周 敉 长安大学公路学院桥梁系 zhoumi@
g h 0.002
当 < b ––– 大偏心受压
b c d e f
x0
a a a xb 0.0033
> b ––– 小偏心受压
= b ––– 界限破坏状态 ad
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图7-9
Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
7.1.3偏心受压构件的N一M相关曲线
10
f l0
2
s t
2
1 l0 f 1 2 1717 h0
c
h0
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Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算 偏心距增大系数
f 1 e0
1 l0 f 1717 h0
《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 心距乘以偏心距增大系数。
l0 /r＞17.5 l0 /b＞5 l0 /d＞4.4
即：偏心受压构件控制截面的实际弯矩应为：
(eo u ) M N (eo u ) N eo eo eo u u 令： 1 eo eo 则：M N eo
受 压 破 坏 ( 小 偏 心 受 压 破 坏 )
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Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
当N的偏心距较小，或者e0较大而受拉钢筋As
较多。
截面大部分受压，小部分受拉
中性轴距受拉钢筋很近，最终由受压 区砼压碎， Asf s导致破坏，而As 中拉力很小未屈服。如7-8图b所示
7.1.1偏心受压构件的试验研究
e0 N
混凝土开裂
f
构件破坏 混凝土全部 受压不开裂 破坏形态与 e0、As、 As’ 有关
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Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
偏心受压构件是介于轴压构件和受弯构件之间 的受力状态。
e0 0 e0
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Ch7. 偏心受压构件正截面承载力计算
7.3 矩形截面偏心受压构件 7.3.1 矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算
1、基本假定 ◆ 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。 ◆ 不考虑混凝土的抗拉强度。 ◆ 对于正截面承载力的计算，同样可按受弯情况，对受压区混 凝土采用等效矩形应力图。 ◆ 等效矩形应力图的强度为fcd，等效矩形应力图的高度与中和 轴高度的比值为b 。
h0
t
c
h0
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