1 引言

軸向受力構件根據外載荷是否通過截面形心分為軸心受力構件和偏心受力構件，而軸心受力構件又根據力的作用方向不同分為軸心受拉構件和軸心受壓構件；偏心受力構件也包括偏心受拉構件和偏心受壓構件，也就是通常所說的拉彎構件(Combined Tension and Bending)和壓彎構件。

在過去的章節中主要討論了受壓構件, 如下所示.

壓彎構件

軸心受壓構件的正截面承載力計算 (1)

軸心受壓構件的正截面承載力計算---穩定系數

偏心受壓構件正截面承載力計算 (1)

這個筆記簡要總結了受拉構件的承載力計算. 由于在實際設計中, 基本上不考慮混凝土的抗拉強度, 而通過對受拉構件施加一定的預應力形成預應力混凝土, 因此本章受拉構件的承載力計算主要集中在偏心受拉構件. 這個筆記follow著課程進度[4/19/2021至4/25/2021 Week 7].

From <Bridge Analysis and Design>

2 軸心受拉構件

當縱向拉力作用線與構件截面形心軸線相重合時，此構件稱為軸心受拉構件(Axial Tension)。軸心受拉構件在混凝土開裂前, 混凝土與鋼筋共同承受拉力, 當構件開裂后, 裂縫截面處的混凝土已完全退出工作, 拉力全部由鋼筋承擔; 當鋼筋拉應力達到屈服強度時, 構件到達其極限承載力. <公路橋規>規定軸心受拉構件和小偏心一側縱筋的配筋率(%)應該按毛截面面積計算, 其值應該不小于45f_td/fsd, 同時不小于0.2. 

ACI規范使用強度折減系數0.9計算軸向抗拉強度(Axial Strength in Tension), 如下式所示:

顯然, 這個值比<公路橋規>的計算值更保守些. 

 

3 偏心受拉構件

當縱向拉力作用線偏離構件截面形心軸線時，或者構件上既作用有拉力，同時又作用有彎矩時，則為偏心受拉構件。偏心受拉構件分為小偏心受拉和大偏心受拉. 大、小偏心受拉構件的判斷是依據縱向拉力N的作用點的位置。當偏心拉力作用點在截面鋼筋As合力點與As'合力點之間時屬于小偏心受拉; 當偏心拉力作用點在截面鋼筋As合力點與As'合力范圍以外時, 屬于大偏心受拉. 

對于矩形截面偏心受拉構件, 當偏心距e0<=(h/2-as)時, 按小偏心受拉構件計算; 當對稱布筋時, 離軸向力較遠一側鋼筋As'的應力可能達不到其抗拉強度設計值, 因此截面設計時, 鋼筋As和As'值均按Nu*es'=f_sd*As(h0-as')來求解. 當矩形截面偏心距e0>=(h/2-as)時, 稱為大偏心受拉構件. 

大偏心受拉有混凝土受壓區，鋼筋先達到屈服強度，然后混凝土受壓破壞；小偏心受拉破壞時，混凝土完全退出工作，由縱筋來承擔所有的外力。 

關鍵詞: 抗拉強度

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