第1个回答 2022-07-10
压弯复合受力状态本质上仍为 单轴受力状态 ，相关分析可以看我的这篇文章 结构设计疑问——压弯构件（混凝土篇） 。
对于受剪构件，轴向压力对构件的受剪承载力有利，主要原因为：1.轴向压力能 阻滞斜裂缝的出现和开展； 2.轴向压力能增加混凝土剪压区高度。混凝土规范对构件的受剪承载力增加 （GB50010 6.3.12条 ）来考虑这一有利作用。但当轴压比过大时，构件受剪承载力降低，并可能转化为带有斜裂缝的正截面小偏心受压破坏。因此规范对上式中的 做出了限制： （GB50010 6.3.12条文说明 ）。轴向拉力则会使构件产生 初始的垂直裂缝 ，受剪破坏时的斜裂缝倾角变大，剪压区面积减小，受剪承载力降低。规范对受剪承载力减去 来考虑这一不利因素，但扣除 后受剪承载力不应小于钢筋的贡献项或 的较大值（GB50010 6.3.14 ）。
对于受扭构件，由于以下原因轴向压力对构件受扭承载力有利：1.轴向压力可以 有效减少纵向钢筋的拉应力 ；2.轴向压力能提升混凝土的 咬合作用 和钢筋的 销栓作用 。规范对构件抗扭承载力增加 ( )来考虑轴向压力的有利作用（GB50010 6.4.7条 ）。轴向拉力则会使混凝土 开裂提前 并且会增加 纵筋的拉应力 使其 提前屈服 ，规范对构件抗扭承载力减去 ( )考虑轴向拉力的不利作用（GB50010 6.4.11条 ）。
若将受扭和受剪单独计算，则混凝土部分被 重复考虑 ，因此剪力的存在会使构件抗扭承载力下降。构件的抗扭和抗剪承载力均可分为 钢筋的贡献 和 混凝土的贡献 两部分，试验结果表明：二者 混凝土部分 的相关关系曲线为 四分之一圆 的形式，如下图所示。图中 , 。为了简化分析，将四分之一圆转化为如图所示的三折线的形式。令：
综合以上两式可以得到：
将 和 的具体形式代入上式，即可得到规范给出的 的表达式（GB50010 6.4.8条 ），利用 及 对抗扭及抗剪承载力的混凝土部分进行折减，即可得到剪扭构件的承载力（GB50010 6.4.8条 ）。
在考虑剪扭复合的前提下进一步引入 轴向力 的影响，计算方法与轴向力与剪力及扭矩 单独复合时一致 ，但需要考虑系数 的影响。
需要指出的是，规范指出当满足下列条件时可不进行剪扭承载力验算，按照构造配筋（GB50010 6.4.2条 ）：
而规范给出的抗扭承载力的表达式如下（GB50010 6.4.4条 ）：
上式是写成 混凝土的贡献 和 钢筋的贡献 之和的形式，也即 时可按构造配抗扭钢筋。当剪扭构件的剪力较小时，规范第6.4.4条与6.4.2条看起来是相互矛盾的。
《混凝土结构基本原理》(同济大学)一书中指出，素混凝土抗扭承载力接近于 ，也即 可按照构造配置抗扭钢筋，这与规范6.4.2条一致。事实上根据理论及实验结果，规范给出的抗扭承载力的计算公式隐含着右端项 的条件。由此可见 规范6.4.2条同样适用于纯剪和纯扭的受力状态。
但规范规定受弯梁和剪扭梁的构造要求不同，例如：受剪构件当 时，需要满足最小配箍率 ，而弯剪扭构件该要求为 。实际构件中，弯矩、剪力、扭矩总是同时存在的，如此看来所有构件都需要满足受扭构件的相关构造要求。事实上，混凝土规范（GB50010） 6.4.12条 规定，当 时可 仅验算 受弯构件的 正截面受弯承载力 和 斜截面受剪承载力 。 个人认为 此条可以理解为当 时，可不按照受扭构件进行构造配筋，这一点和 理正工具箱 以及 PKPM 的理解一致。
对于同时承受弯矩、剪力及扭矩的构件，其纵向钢筋截面积应分别按照 正截面受弯 和 受扭承载力 计算确定；箍筋面积应分别按构件的 受剪承载力 和 受扭承载力 确定（GB50010 6.4.13条 ）。
设计规范不考虑构件剪扭和弯矩的相互影响，但其最小配筋率要求不同：
1. 箍筋 最小配筋率 （GB50010 9.2.10条 ）
2. 受扭纵筋 最小配筋率 ，且 弯矩作用受拉边 最小配筋率按照 该式与受弯构件最小配筋率之和 考虑（GB50010 9.2.5条 ）
受扭构件的纵筋需要按照 受拉钢筋充分锚固（GB50010 9.2.5条） ，箍筋需要做成封闭箍筋末端弯折 且弯折后长度不小于 10d，当采用复合箍筋时，不计内层箍筋（GB50010 9.2.5条）。