[分享]抗震设计时控制截面的控制内力

        框架结构抗震设计时，对于梁的控制截面是梁的两端和跨中，对于柱来说上下两端截面。作为配筋的依据，需要求得控制截面上的最不利内力，即控制内力，控制内力是否越大越“不利”呢？

        以柱子为例，在水平和竖向荷载作用下，截面会同时有弯矩和剪力存在，如下图所示。

        因此，这种受力情况，可以简化为偏心受压的情况，如下图所示。

        对于偏心受压构件，破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率都有关。

       （1）大偏心受压破坏。如果偏心距e0较大，且截面受拉钢筋As配筋合适，则破坏形态为受拉侧混凝土较早出现裂缝，受拉钢筋首先达到屈服强度，随着裂缝迅速开展，受压区高度减小，受压侧钢筋A's 受压屈服，压区混凝土压碎而达到破坏。这是一种延性破坏，破坏特征与配有受压钢筋的适筋梁相似，承载力主要取决于受拉侧钢筋。大偏心受压构件的截面受力如下图所示。

       （2）小偏心受压破坏。如偏心距e0较小，或偏心距e0较大但As配筋过多时，截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大，截面最后是由于受压区混凝土首先压碎而达到破坏。承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋，破坏时受压区高度较大，远侧钢筋可能受拉也可能受压，破坏具有脆性性质。小偏心受压构件的截面受力如下图所示。

        在大偏压情况下，柱子轴力对于截面的受力效果可以用下图来表示，可见大偏压时，柱子轴力越有利于截面受力，即轴力越大越安全。

        当轴力增加到一定程度，就会变成小偏压受力情况，此时轴力越大，柱截面受力情况越不利。

        因此，抗震设计时，柱截面控制内力组合要考虑大偏压和小偏压，主要包括以下三种情况。

        （1）截面最大弯矩|M|max及相应的轴力N和剪力V；

        （2）截面最小轴力Nmin及相应的弯矩M和V；

        （3）截面最大轴力Nmax及想应的弯矩M和V；

        其中，第（1）和（2）主要针对的是大偏压，而（3）针对的是小偏压。

         对于梁两端截面，所要考虑的控制内力包括

        （1）最大负弯矩；

        （2）最大剪力；

        （3）可能出现的正弯矩；

         对于跨中截面，所要考虑的控制内力包括：

        （1）最大正弯矩；

        （2）可能出现的负弯矩。