探索钢筋混凝土大偏心压弯构件的奥秘

Question

如题所述

Answer 1

想要让钢筋混凝土大偏心压弯构件混凝土主拉应力的计算公式更具普遍性吗？让我们一起深入研究图1所示的荷载和内力条件下的压弯构件微段。这个推导过程采用了与常规钢筋混凝土压弯构件计算一致的基本假设，让你更轻松地理解。
📊图1解读
N代表沿换算截面重心线（包括受拉区混凝土）作用的轴向力。这个重心轴就是我们所说的c—c线。Q是作用于x截面的剪力。M则是作用于x截面的弯矩。q y 是垂直于重心线作用的横向荷载集度。
📈平衡方程的推导
通过图1微段的三个力素方向的平衡条件，我们舍去了高阶微量，得到了三个力的平衡方程式dN=0（1a）、dQ=-q y dx（1b）和dM=Qdx（1c）。
📏中性轴位置确定
依据《铁路桥涵设计规范》中关于大偏心压弯构件混凝土和钢筋正应力的计算公式，我们已确定了中性轴的位置，即混凝土受压区高度y 0。
📐截面应力分析
在N和M的作用下，X截面的混凝土压应力、受压钢筋压力和受拉钢筋拉力合成后的轴力和弯矩应满足N和M的关系。具体来说，我们有N=D A-T（2）或D A=T+N（3）。
📝弯矩表达式的推导
通过向重心轴c—c取矩，我们可以求得压弯截面合成的弯矩表达式为D A为受压区混凝土及钢筋的压合力；T为钢筋拉合力。M=D A Z 1+TZ 2（4）。
🔍公式代入与注意点
将（3）式代入（4）式时，需留意Z 1+Z