钢筋混凝土柱轴压比有什么意义

轴压比的定义

钢筋混凝土柱的轴压比（μ），就是指柱的轴压力设计值（N）与柱的全截面面积（A=柱截面宽度b×柱截面高度h）和混凝土轴心抗压强度设计值（fc）乘积之比值。

即轴压比μ=N/（A×fc）或N/（b×h×fc）。

这个定义看起来很是高端大气上档次，很有逼格的样子。

其实呢一点都不高大上，轴压比其实就是柱子所承受的轴向压力与其抗压能力的比值。打个比方大家就明白了。

举重运动员与钢筋混凝土柱子

我们假设有一个举重运动员，他的正常实力是可以举起200公斤的杠铃。如果让他举100公斤的杠铃，是相当轻松的，甚至单手都能完成；如果换成150公斤的杠铃，有些难度，不过也是很容易拿下；再换成200公斤的杠铃，就到了他的正常能力顶点了，需要集中力量，正常发挥也可以举起来；如果再加到250公斤，这时候就超过他的能力范围了，想要举起需要拼尽全力，超常发挥才有可能举起来，但很大概率是举不起来的。

现在我们把举重运动员想象成钢筋混凝土柱子，那么杠铃的重量就相当于柱子所承受的轴向压力；而举重运动员的正常实力就相当于柱子本身的抗压能力。

这样的话当杠铃重量是100公斤时，轴压比就是100÷200＝0.5；杠铃重量是150公斤时，轴压比是150÷200＝0.75；杠铃重量是200公斤时，轴压比是200÷200＝1.0；杠铃重量是250公斤时，轴压比是250÷200＝1.25。

所以轴压比越低，柱子越稳定、越安全；轴压比越高，柱子越不稳定、越危险。

轴压比与延性

下面再从另一个角度分析一下。

还是举重运动员的例子。我们选取两种情况进行对比。一种是杠铃重量为100公斤，轴压比为0.5的情况；一种是杠铃重量为200公斤，轴压比为1.0的情况。

然后分别在两种情况的基础上给运动员再加50公斤的杠铃。

在第一种情况下，加杠铃时，运动员的膝盖、腰部、肩部、手臂以及关节、肌肉都会发生转动、拉伸等变化，然后通过这些变化去适应新加载的重量，这时运动员举起的杠铃总重量就是150公斤，在他正常能力范围内，是可以承受的。

在第二种情况下，由于运动员已经举起了200公斤，已经达到了其最大的能力，如果再加50公斤的杠铃，那么加杠铃的瞬间，运动员没有办法去利用身体各部位的变化去适应，直接就被压趴下了。

这就说明轴压比较小的钢筋混凝土柱子在受到荷载作用（如地震作用）时，可以通过变形和位移去吸收和耗散能量，从而承受住外部荷载的作用。这种性能在结构设计中称之为延性。

而轴压比较大的钢筋混凝土柱子就不行了。其变形和位移能力很弱，很大程度上根本无法去吸收和耗散能量，极有可能出现瞬间的垮塌或倾覆。这种情况在结构设计中称为脆性破坏。

现在我们就可以得出结论：

轴压比的数值低，说明柱子的安全储备大，有足够的延性；而轴压比的数值高，说明柱子的安全储备低甚至没有安全储备，没有足够的延性，容易发生脆性破坏。

而通过实验获得的轴压比—延性比关系曲线也可以证明我们上面的推论：

上图中曲线表明，钢筋混凝土柱的变形位移能力随着轴压比的增大而急剧降低，延性受到很大影响。

因此轴压比是影响钢筋混凝土柱子延性的主要因素。这就是轴压比对于钢筋混凝土柱的意义。

轴压比的具体应用

因为我们要避免钢筋混凝土柱发生脆性破坏，保持其延性。即使发生破坏也要控制其发生延性破坏，这样可以使人员有充足的反应时间，避免危险。

所以在结构设计中我们通过各种方式对轴压比进行了控制。比如在国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）表6.3.6中就对柱轴压比限值进行了规定，规定结构设计中钢筋混凝土柱的轴压比不宜超过表中的限值：

这样在实际的结构设计中，我们就可以根据轴压比限值（[μ]）的要求，确定钢筋混凝土柱的截面面积，进而确定其截面尺寸：

A≥N/（fc×[μ]）A=b×h

以上就是我对轴压比的一些浅显的认识，欢迎各位兄弟姐妹批评指正！

谢谢！希望我的回答能对您有所帮助！我是二次叠合梁的惯性矩，欢迎大家关注我！