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剪跨比、轴压比和剪压比概念
剪跨比
ratio of shear span to depth
简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a(a称剪跨)与截面有效高度h0之比。以λ=a/h0表示。它反映计算截面上正应力与剪应力的相对关系,是影响抗剪破坏形态和抗剪承载力的重要参数。
在其它因素相同时,剪跨比越大,抗剪能力越小。当剪跨比大于3时,抗剪能力基本不再变化。
狭义定义:a/h0
广义定义:M/Vh0
更深一层:主应力与切应力之比,延伸至延性与脆性
框架柱端一般同时存在着弯矩M和剪力V,根据柱的剪跨比λ=M/Vho来确定柱为长柱、短柱和极短柱,ho为与弯矩M平行方向柱截面有效高度。λ>2(当柱反弯点在柱高度Ho中部时即Ho/ho>4)称为长柱;<λ≤2称为短柱;λ≤。试验表明:长柱一般发生弯曲破坏;短柱多数发生剪切破坏;极短柱发生剪切斜拉破坏,这种破坏属于脆性破坏。抗震设计的框架结构柱,柱端剪力一般较大,从而剪跨比λ较小,易形成短柱或极短柱,产生斜裂缝导致剪切破坏。柱的剪切受拉和剪切斜拉破坏属于脆性破坏,在设计中应特别注意避免发生这类破坏。
轴压比
轴压比指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值(进一步理解为:柱(墙)的轴心压力设计值与柱(墙)的轴心抗压力设计值之比值)。它反映了柱(墙)的受压情况,《建筑抗震设计规范》(50011-2001)《混凝土结构设计规范》(50010-2002),限制柱轴压比主要是为了控制柱的延性,因为轴压比越大,柱的延性就越差,在地震作用下柱的破坏呈脆性。
u=N/A*fc,
u—轴压比,对非抗震地区,u=
N—轴力设计值
A—截面面积
fc—混凝土抗压强度设计值
《抗规》 中的注释第一条:可不进行地震作用计算的结构,取无地震作用组合的轴力设计值。
限制轴压比主要是为了控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见《抗规》,在剪力墙的轴压比计算中,轴力取重力荷载代表设计值,与柱子的不一样。
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《混凝土结构设计规范GB 500102002》
轴压比(N/fcA)指考虑地震作用组合的框架柱和框支柱轴向压力设计值N与柱全截面面积A和混凝土轴心抗压强度设计值fc乘积之比值。对不进行地震作用计算的结构取无地震作用组合的轴力设计值。
剪压比:是截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,用于说明截面上承受名义剪应力的大小。
梁柱截面上的名义剪应力V/BH0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值:梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度有明显的影响,,梁的强度和刚度有明显的退化现象,此时再增加箍筋用量,也不能发挥作用,因此对梁柱的截面尺寸有所要求。
、剪压比是一个概念,是指水平作用与竖向作用的比值。在78规范的时