混凝土受弯构件正截面承载力影响因素分析.docx

混凝土受弯构件正截面承载力影响因素分析摘要:本文将以单筋矩形截面梁为例，并以正截面承栽力计算的基本假定为前提分析。比较规范采用的应力〜应变曲线，，推导出这三种不同本构:
JXcf
cu
0c
8
—cuy
x
1-(1-c)n
8
0
bdy+Jxcfbdy
忌xc
8c
cu
‘181
1-0
J8(n+1)丿
cu
fbx
cc
(4)
M_J9(8)b(h-x+y)dy
0cc
_円x
一J8c
u
0
0c
8—y
1-(1-匚)
8
0
b(h一x
0c
+y)dy+卜
■Vx
8c
cu
fb(h0-Xc+y)dy
(5)
0
8(n+1)/
cu
8(n+2)[(n+1)-8]+82fbx-(h-ycu04x)
cc08(n+2)l_8(n+1)—8c
cucu0
采用基本理论公式直接计算受弯构件正截面承载力的主要困难，在于受压区混凝土的
压应力图形为曲线。可用等效矩形应力图形（见图3）来替代，以简化计算。就是指按此图
形算得的应力合力大小和合力的作用点和原曲线应力图形一样。
图3截面等效应力
等效矩形受压区高度为x_0x，平均应力强度为af，0为名义受压区高度系数，«
cc
为名义压力强度系数。
由于简化前后应力合力大小和合力作用点不变，可得
C=f1-1〔J£(n+1)丿
cu
1-£o1
£(n+1)丿
cucucu
(n+2)[£(n+1)-£」+£21=axfb(h——cucu00—
c0£(n+2)[£(n+1)—£」B
cucu0
x
M=afbx(h——)
uc02
又有：
可令：
可得：
x
ccc
£(n+2)[(n+1)-£]+£2
—cucu04X)
£(n+2)[£(n+1)一£」c
cucu0
x)
fbx=afbx=afbB
cc
fbx-(h
cc0
£
A=1-o—
£(n+1)
cu
£(n+2)[£(n+1)一£」+£2
B=―cucu00-
£(n+2)[£(n+1)一£」
cucu0
B二2B
A
a=—
B
因而系数a、B仅与混凝土的应力-应变曲线有关；a、B通常的取值为：通常当混凝土强度等级不超过C50时，,,当混凝土强度等级为C80时，,B取为074,其间按线性内插法确定。本文中直接按照公式计算出a、B。混凝土受压区高度按下式确定：
fA=afbx
ysc
=fA
x=―
afb
c
为保证为适筋破坏，受压区高度x还应满足：xh。
b0


o
c
v
o
c
生—(1)2,当£<8时
88c0
1-00」
‘8——
―cu0c
、8—8
cu0
式中：
为混凝土压应力刚达到fc时的混凝土压应变;
碁为正截面的混凝土极限压应变；
fc'为圆柱体轴心抗压强度；
£c为受压区混凝土压应变；
公式推导前提假定与规范相同，推到方法也相同,
C=JxcO（8）bdy
0
8
y
x
c
8
0
‘8、
—euy
x
c
bdy+
当8<8<8时
0ccu
可得:
8
cu
窃x
8(
cu
8)-^y
0x
c
8—8
cu0
bdy
=(—)f'bx
8cc
cu
M=J—cc(8)b(h
0
=f>cf'
cu
0c
8
y
x
c
8
0
-x+y)dy
0c
‘8、
—cuy
X
c
b(h-—+y)dy+f—
0c冷
0—
8c
cu
(8)
8--=y
cu0x
c
8-8
cu0
=(-)fbx(h-x)+—fbx2(~)2++
cc
cu
8)
-
8丿
cu
f'bx
cc
—0-
cu
88
-—+(—)2
“88
h—cucu—
08c
-
0c12cc
cc
b(h-x
0c
88
亠-(~)2
cu
cu
+y)dy
足：
cu
同样进行等效矩形简化，与规范相同，简化前后应保证合力