材料本构
混凝土材料受压本构按照《混凝土结构设计规范》第C.2.4节计算,不考虑混凝土受拉强度。混凝土受压强度标准值和设计值分别依据《混凝土结构设计规范》表4.1.3-1和表4.1.4-1,混凝土受压强度极限值依据《建筑抗震设计规范》附录M,取立方强度的0.88倍。
钢筋材料本构按照《混凝土结构设计规范》第C.1.2节计算,钢筋材料标准值和设计值分别依据《混凝土结构设计规范》表4.2.2-1和表4.2.3-1,极限值依据《建筑抗震设计规范》附录M,取屈服强度的1.25倍。
钢材计算参数按照《钢结构设计标准》第4.4节规定。
计算方法
PMM曲线计算流程如图1333所示,首先确定加载方向θ(0°~360°)和截面中性轴坐标r(-∞~+∞)并计算中性轴截面极限转角,然后基于平截面假定和材料本构计算各纤维应变和应力,再后根据平衡方程计算截面内力,最后更新加载方向和中性轴坐标重复以上过程得到完整的PMM数据。


图1333 PMM曲线计算流程
截面受力和变形如图1334所示。根据平截面假定,纤维应变计算公式如下:




截面内力计算公式如下(不考虑预应力钢筋):








图1334 截面变形和受力示意图
承载力验算
对于偏心受力构件,构件抗弯承载力与构件轴力有关。通过PMM曲线可快速计算得到构件在对应轴力下的抗弯极限承载力。假设PMM空间中,如图1335 所示,某构件内力点为p0其轴力和弯矩值分别为P0、Mx0、My0,即其坐标为(P0,Mx0,My0)。以p0为起点,沿向量n(0,Mx0,My0)正负方向分别作射线,若正负向射线均与PMM曲面相交,则该内力点位于PMM曲面内部,构件内力小于极限承载力,两个交点p1(Pmax,Mxmax,Mymax)和p2(Pmin,Mxmin,Mymin)则对应截面在对应轴力作用下的极限抗弯承载力。


图1335 承载力计算示意图