
[7.7] [TA7-7] 由 相 关曲线可 以看出,下面观点不正确的是 ( ) A. 小偏心受压情况下,随着 N 的增加,正截面受弯承载力随之减小 B. 大偏心受压情况下,随着 N 的增加,正截面受弯承载力随之减小 C. 界限破坏时,正截面受弯承载力达到最大值 D. 对称配筋时,如果截面尺寸和形状相同,混凝土强度等级和钢筋级别也相同,但配筋数量不同,则在界限破坏时,它们的 是相同的
在偏心受压构件的Nu-Mu相关曲线中,选项B的表述不正确。以下是具体分析:
大偏心受压破坏以受拉钢筋屈服为特征,此时截面受拉区为主导。随着轴向压力N的增加,受压区高度增大,受拉钢筋应力更易达到屈服强度,从而提升截面的受弯承载力。这一关系在相关曲线中表现为N增大时Mu随之提高,与选项B中“受弯承载力减小”的描述直接矛盾。
选项A:小偏心受压时,N增加导致Mu减小。
小偏心受压以受压区混凝土压碎为破坏特征,轴向压力N增大使受压区高度进一步增加,受拉区钢筋无法屈服,受弯承载力随之降低。这与Nu-Mu曲线中小偏心段的下降趋势一致。
选项B:大偏心受压时,N增加导致Mu减小。
错误。大偏心受压中,轴力N的增加会扩大受压区范围,使受拉钢筋更早屈服,从而提高截面的受弯能力。相关曲线显示,大偏心段Mu随N增大而增大,直至达到界限破坏点。
选项C:界限破坏时Mu达到最大值。
界限破坏是大小偏心的分界点,此时受拉钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生。Nu-Mu曲线在该点达到受弯承载力峰值,此后进入小偏心段,Mu随N增大而下降。
选项D:对称配筋时,界限破坏的Nu与配筋数量无关。
对称配筋截面的界限轴力Nb由混凝土强度、截面尺寸及钢筋级别决定,与配筋率无关。即使配筋数量不同,只要材料和截面参数一致,界限破坏时的Nu(即Nb)保持不变。
Nu-Mu相关曲线:曲线呈倒“U”形,左侧为小偏心段(Mu随N增大而减小),右侧为大偏心段(Mu随N增大而增大),顶点对应界限破坏点。
对称配筋界限轴力:公式为 \(N_b = \alpha_1 f_c b x_b + f_y' A_s' - f_y A_s\),对称配筋时 \(A_s = A_s'\) 且 \(f_y = f_y'\),故 \(N_b\) 仅与材料强度和截面尺寸相关。
理解Nu-Mu关系对结构设计至关重要。例如,大偏心受压构件(如框架柱)可通过合理调整轴力提升抗弯性能,而小偏心构件需控制轴力避免受弯承载力过度降低。实际设计中需结合曲线特征选择最不利组合工况。
思考问题:若对称配筋截面的配筋率显著提高,界限破坏时的Mu会如何变化?(提示:参考Nb与Mb的关联性)