西南科技大学结构力学 (7).ppt

偏心受压构件的破坏形态
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试验表明,钢筋混凝土偏心受压构件的破坏,有两种情况:
tensile failure(大偏心受压破坏)
2. pressive failure(小偏心受压破坏)
tensile failure(大偏心受压破坏)
◆形成这种破坏的条件是:偏心距e0较大,且受拉侧纵向钢筋配筋率合适,是延性破坏。
破坏特征:截面受拉侧混凝土较早出现裂缝,As的应力随荷载增加发展较快,首先达到屈服。最后受压侧钢筋A‘s 受压屈服,压区混凝土压碎而达到破坏。有明显预兆,变形能力较大,与适筋梁相似。
受拉破坏形态的特点是受拉钢筋先达到屈服强度,最终导致压区混凝土压碎截面破坏。
二、pressive failur(小偏心受压破坏)
产生受压破坏的条件有两种情况:
⑴当相对偏心距e0/h0较小
⑵或虽然相对偏心距e0/h0较大,但受拉侧纵向钢筋配置较多时
As太多
(2)偏心距小,截面大部分受压,小部分受拉,破坏时压区混凝土压碎,受压钢筋屈服,另一侧钢筋受拉,但由于离中和轴近,未屈服。
(3)偏心距大,但受拉钢筋配置较多。由于受拉钢筋配置较多,钢筋应力小,破坏时达不到屈服强度,破坏是由于受压区混凝土压碎而引起,类似超筋梁。
特征:破坏是由于混凝土被压碎而引起的,破坏时靠近纵向力一侧钢筋达到屈服强度,另一侧钢筋可能受拉也可能受压,但都未屈服。
小偏心受压破坏又有三种情况
(1)偏心距小,构件全截面受压,靠近纵向力一侧压应力大,最后该区混凝土被压碎,同时压筋达到屈服强度,另一侧钢筋受压,但未屈服。
在“受拉破坏形态”与“受压破坏形态”之间存在着一种界限破坏形态,称为“界限破坏”。它不仅有横向主裂缝,而且比较明显。其主要特征是:在受拉钢筋应力达到屈服强度的同时,受压区混凝土被压碎。界限破坏形态也属于受拉破坏形态。
同受弯构件的适筋梁和超筋梁间的界限破坏一样。此时相对受压区高度称为界限相对受压区高度b。
受压区边缘混凝土极极限应变值。各国取值相差不大,美国ACI一318—;“CEB—FIP一70”和“DINl045-72‘’;我国《规范》.
因此,受压构件的界限相对受压区高度同受弯构件一样。
“界限破坏”
试验还表明,从加载开始到接近破坏为止,沿偏心受压构件截面高度,用较大的测量标距量测到的偏心受压构件的截面各处的平均应变值都较好地符合平截面假定。图5-14 反映了两个偏心受压试件中,截面平均应变沿截面高度变化规律的情况。
图5-14 偏心受压构件截面实测的
平均应变分布
受压破坏情况e0/h0=;
(b) 受拉破坏情况e0/h0=
偏心受压长柱的破坏类型
图5-15 长柱实测N-f曲线
偏心受压长柱在纵向弯曲影响下,可能发生失稳破坏和材料破坏两种破坏类型。长细比很大时,构件的破坏不是由材料引起的,而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的,称为“失稳破坏”。当柱长细比在一定范围内时,虽然在承受偏心受压荷载后,偏心距由ei增加到 ei+f,使柱的承载能力比同样截面的短柱减小,但就其破坏特征来讲与短柱一样都属于“材料破坏”,即因截面材料强度耗尽而产生破坏。
在图5 -16中,示出了截面尺寸、配筋和材料强度等完全相同,仅长细比不相同的3根柱,从加载到破坏的示意图。
图5-16 不同长细比柱从加荷到破坏的N-M关系