思考題6-1.偏心受力構件截面上同時作用有軸向力和彎矩，除教材上列出的外，再舉出實際工程中的偏心受壓構件和偏心受拉構件各五種。
答：偏心受壓構件有屋架的上弦杆、框架結構柱，磚牆及磚垛等。偏心受拉構件有矩形水池的池壁、矩形剖面料倉或煤斗的壁板、受**作用的框架邊柱，以及雙肢柱的受拉肢等。
6-2.對比偏心受壓構件與受彎構件正截面的應力及應變分布，說明其相同之處與不同之處。
答：受彎構件在混凝土出現裂縫前，混凝土分為受壓區和受拉區，分別承受壓應力和拉應力，受拉區混凝土開裂後，退出工作，鋼筋單獨承擔拉應力，受壓區混凝土受壓區高度逐漸變小，壓應力不斷增大，最終壓碎破壞。應變一開始鋼筋與混凝土應變相同，慢慢達到混凝土開裂應變，鋼筋屈服應變。
而偏心受壓構件則因偏心距不同其應力分布亦有不同。當較大適中時，出現大偏心受壓破壞，形式接近受彎。而當較大較大或較小適中時，雖然正截面也分為受壓區和受拉區，但拉區應力較小，破壞時，未屈服而是壓區壓碎。
當很小適中時，正截面全截面受壓，接近於軸心受壓的形式。
6-3.在極限狀態時，小偏心受壓構件與受彎構件中超筋截面均為受壓脆性破壞，小偏心受壓構件為什麼不能採用限制配筋率的方法來避免此種破壞？
答：小偏心受壓構件破壞時，遠離軸向力一側的鋼筋不會受拉屈服，這是由於小偏心受壓構件或者全截面受壓或者拉區拉應力很小。
6-4.既然偏心受壓構件截面採用對稱配筋會多用鋼筋，那麼為何實際工程中還大量採用這種配筋方法？請作對比分析。
答：實際工程中，偏心受壓構件截面上有時會承受例如風載、**等方向不定的水平荷載所造成的不同方向的彎矩，為了適應這種情況，應採用對稱配筋。
6-5. 怎樣區分大、小偏心受壓破壞的界限？
答：界限破壞時截面的相對受壓區高度為。
其中為混凝土極限壓應變。
當時，截面屬於大偏心受壓；
當時，截面屬於小偏心受壓。
6-6.長細比對偏心受壓構件的承載力有直接影響，請說明基本計算公式中是如何來考慮這一問題的。
答：當，即短柱情況下，取彎矩增大係數；否則，取
其中，。
6-7請根據相關曲線說明大偏心受壓及小偏心受壓時軸向力與彎矩的關係，偏壓構件在什麼情況下的抗彎承載力最大？
答：在小偏心受壓破壞時候，隨著軸向力n c的增大，構件的抗彎能力m逐漸減少；在大偏心受壓構件破壞的時候，隨著軸向力n c的增大,會提高構件的抗彎承載力。在偏心構件的破壞處於破壞時,構件的抗彎承載力達到最大值。
6-8相關曲線有哪些用途？
答：ncu-mu相關曲線是由具有相同的截面尺寸,相同高度,相同配筋,,在此曲線中,我們可以輕鬆查閱到此構件在小偏心受壓或者大偏心受壓時候構件的破壞荷載,了解構件效能.
6-9偏心距增大係數，當其他條件相同的情況下，由此式可以看出，隨著值的增大值反而減小，請分析說明原因。
答：引入彎矩增大係數ηs,是為了考慮偏心受壓構件受力時」二階效應」所帶來的影響.隨著ei的增大,二階效應所帶來的影響所佔份額必定越來越小,故隨著ei的增大, ηs反而減少,即如計算公式分析所示.
6-10矩形截面大、小偏心受壓構件正截面受壓承載力如何計算？
答：1.已知e0,求ncu(此處所式子編號與書中一致)
(1)若l0/h≤5,則ηs=1.0;否則按式(6-11)求ηs;
(2)由式(6-1)求ei,由式(6-37)求ξb;
(3)先假定為大偏心受壓,由式(6-39)及(6-40)求ξ;
(4)若ξ≤ξb且ξh0＞2as』,則確定為大偏心受壓且as屈服,根據ξ由式(6-39)求ncu;
(5)若ξ≤ξb且ξh0＜2as』,則為大偏心受壓且as』不屈服,可採用如下任何一種方法求ncu: ①將σs=es*εcu((β1*as』/ξ*h0)-1)代入式(6-39)和式(6-40),聯立求解ξ和ncu; ②令x=2as』.則ncu=asfy(h0-as』)/e』;
(6)若ξ＞ξb,則(4)假設不成立,為小偏心受壓.由式(6-41),(6-42)和(6-45)求解ξ及ncu;
(7)按平面外的軸心受壓構件,求軸壓承載力ncu;
(8)取平面內軸壓承載力和平面外軸壓承載力二者之間的小值作為柱的最終承載力.
2.已知nc,求mu.
(1)驗算nc是否超過構件的軸壓承載力,若超過,mu=0,否則繼續下面計算;
(2)若l0/h≤5,則ηs=1.0;否則按式(6-11)求ηs;
(3)求ea,由式(6-37)求ξb;
(4)先假設為大偏心受壓,由式(6-54)求出x(或ξ);
(5)若ξ≤ξb且x=ξ*h0＞2as』,則確定為大偏心受壓且as』屈服,根據ξ由式(6-55)求mcu;
(6) 若ξ≤ξb且ξh0＜2as』,則為大偏心受壓且as』不屈服,可採用如下任何一種方法求mcu: ①將σs=es*εcu((β1*as』/ξ*h0)-1)代入式(6-54)求解x(或ξ),再將σs』和x(或ξ)代入式(6-55)求mu; ②令x=2as』.則mcu=nce0=[fyas(h0-as』)-nc(ηsei-h/2+as』)]/ ηs;
(7)若ξ＞ξb,則(4)假設不成立,為小偏心受壓.由式(6-45)代入式(6-56)求出x(或ξ),再由式(6-57)求出mcu;
6-11大偏心受拉構件截面上存在受壓區，根據力的平衡說明其必然性。
答：大偏心手拉構件的受力狀況等同於軸心受拉及受彎兩種受力狀況疊加的結果,軸心受拉會在正截面上產生受拉區,受彎會在正截面上產生受拉和受壓區,因此此時的偏心區較大,產生的受壓區會抵消軸向受拉的受拉區,所以在力的平衡上最後顯示出受壓區來.
6-12偏心受壓構件為什麼會出現遠離軸向力一側的鋼筋先屈服混凝土被壓碎的破
壞形態？如何避免這種破壞形態？
答：在大偏心受壓狀況下,因為遠離軸向力一段的混凝土處於受拉狀態,而混凝土的受拉能力弱,容易產生裂縫,此區域的鋼筋應力會快速增大,故先達到了屈服階段;受壓區的混凝土會出現縱向裂縫,破壞形態大致呈三角形;欲避免此處破壞形態,可通過減少偏心距,加大截面尺寸及使用更高強度的混凝土等手段.
6-13為什麼要引入附加偏心距？
答：由於施工誤差,荷載作用位置的不確定性及材料的不均勻性等原因,實際工程中不存在理想的軸心受壓構件,為考慮這些因素,所以引入了附加偏心距ea。
練習題6-1某矩形截面偏心受壓柱，,混凝土c35,，縱向鋼筋hrb335,，
。當時，分別按簡化分析方式計算構件極限承載力與，並繪出的相關曲線。
解：當時，。
先按小偏心受壓計算，有
化簡得解得確屬小偏心，故有
代入得同理可求當時，截面都屬於小偏心受壓，求得分別為2809.971kn、2364.025kn.2014.470kn。
當時，，按大偏心受壓計算，有
化簡得解得確屬大偏心，代入得
同理可求得之後的截面都屬於大偏心受壓，計算得
當時，；
當時，；
當時，；
當時，；
當時，。
由得當時， ；
當時，；
當時，；
當時，；
當時，；
當時，；
當時，；
當時，；
當時，；
當時，。
做出曲線：
6-2同練習題6-1,當, ,
時,分別計算構件的極限承載力,並繪出的相關曲線.
解:根據題意及6-1得, ηs=1,ea=20mm,h0=560mm, ζb=0.55,2as』=80mm,h/2=300mm,且所有nc均為超過構件的軸壓承載力。
①當nc=0時,設為大偏心受壓.
解之得x=41.2mm,且
為大偏心受壓且不屈服.
取x=,=237.276kn.m
②當nc=500kn時,設為大偏心受壓
解之得x=116mm,
為大偏心受壓且屈服
=343.06kn.m
③當nc=1000kn時,為大偏心受壓,與上同理得mu=406.71kn.m
④當nc=1500kn時,為大偏心受壓,與上同理得mu=432.80kn.m
⑤當nc=2000kn時,設為大偏心受壓
解之得x=340mm,矛盾
為小偏心受壓
解之得x=330mm
mu=404.8kn.m
⑥當nc=2500kn時,為小偏心受壓
由上述方程解得x=380mm
mu=333.28kn.m
⑦當nc=3000kn時,為小偏心受壓
由上述方程解得x=430mm
mu=245.05kn.m
⑧當nc=3500kn時,為小偏心受壓
由上述方程解得x=481mm
mu=140.65kn.m
⑨當nc=4000kn時,為小偏心受壓
由上述方程解得x=532mm
mu=18.87kn.m
做出曲線：
6-3某矩形截面偏心受壓柱，,混凝土c35, ,縱向鋼筋hrb335, ,承受設計軸向力，設計彎矩,採用不對稱配筋。試求
(1)鋼筋面積.
(2)如果受壓鋼筋已配置,計算所需受拉鋼筋面積.
(3)比較兩種情形的計算結果,分析原因.
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