土木工程知識點-對梁端彎矩調(diào)幅的原因和益處

本文為梁志飛老師精心編輯土木工程知識點之一，大家下載下來好好學習吧！土木工程知識點-對梁端彎矩調(diào)幅的原因和益處在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計計算時，都會對框架梁端進行彎矩調(diào)幅，為什么要彎矩調(diào)幅？

彎矩調(diào)幅來源于受力全過程和截面的塑性特性。要理解彎矩調(diào)幅首先要知道塑性鉸的概念，塑性鉸主要來源于鋼筋屈服以及混凝土塑性變形所產(chǎn)生的塑性，它的力學特征是在截面所承受的彎矩不變的情況下有一定的轉(zhuǎn)動能力，（類似與鉸，區(qū)別在于鉸不能承受彎矩，而塑性鉸可以承受彎矩）。塑性鉸的的出現(xiàn)導(dǎo)致了連續(xù)梁的內(nèi)力重分布，負彎矩的彎矩保持不變，而跨中彎矩增大，最終跨中也達到極限承載力而破壞。

考慮塑性內(nèi)力重分布的受力過程是：第一階段：首先荷載較小，跨中支座彎矩線形增加，支座彎矩大于跨中彎矩。隨著荷載增大，支座達到承載能力極限，形成塑性鉸。進入第二階段：此時支座彎矩不變（事實上還有小許增加），跨中彎矩繼續(xù)增加，最后跨中也出現(xiàn)塑性鉸，結(jié)構(gòu)成為機動體系，結(jié)構(gòu)破壞。

在工程設(shè)計中，每次按兩階段來設(shè)計不僅繁瑣，而且增加難度；因此引入了彎矩調(diào)幅這個方法，彎矩調(diào)幅，通過調(diào)低支座彎矩，來實現(xiàn)內(nèi)力重分布的目的，但是調(diào)幅的目的不是簡單的調(diào)低彎矩，而是調(diào)整跨中和支座的負彎矩。因此可以不變支座配筋通過增加跨中配筋來提高構(gòu)件的極限承載力，也可以通過減少支座配筋（同時可能要增加跨中配筋）來保持按彈性計算所需的承載力。

總結(jié)：彎矩調(diào)幅法是考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法，是與彈性設(shè)計相對的。其目的是增加構(gòu)件的承載能力，充分發(fā)揮材料的能力。所以用了彎矩調(diào)幅法，不一定要減少支座配筋。這里的關(guān)鍵是塑性鉸和內(nèi)力重分布。

對于彎矩調(diào)幅法也不是到處能用的，對于承受動力荷載，使用上要求不出現(xiàn)裂縫的以及處于腐蝕性環(huán)境的都不能用該方法。

彎矩調(diào)幅是對同一構(gòu)件的正負彎矩區(qū)而言的，與強柱弱梁施工方便并無直接關(guān)系。彎矩調(diào)幅雖然是由于塑性內(nèi)力重分布，還是有一個附加的作用是減緩頂部鋼筋擁擠情況、將頂部鋼筋通過調(diào)幅移至底部，這樣便于混凝土的澆筑。

彎矩調(diào)幅的好處：

1、求得結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟。充分挖掘混凝土結(jié)構(gòu)的潛力和利用其優(yōu)點。增加支座的配筋不如增加跨中的配筋來的經(jīng)濟，因為跨中還可以利用T形截面的優(yōu)勢，而支座不能。

2、增加結(jié)構(gòu)的抗震性能及可靠度。

3、使得內(nèi)力均勻。如框架結(jié)構(gòu)的邊框架柱子頂層，這里如果不調(diào)幅的話，柱子的配筋是比較大的。

彎矩調(diào)幅只針對豎向荷載作用下進行，只是規(guī)范的的一種規(guī)定而已（高規(guī)5.2.3條）。在重慶建筑大學主編的CECS51:93《鋼筋混凝土連續(xù)梁和框架考慮內(nèi)力重分布設(shè)計規(guī)程》中第5.1.1條規(guī)定鋼筋混凝土框架僅對框架梁的彎矩進行調(diào)整：對無側(cè)移框架只進行豎向作用調(diào)幅；對有側(cè)移框架，將豎向和水平荷載作用下產(chǎn)生的彈性總彎矩進行調(diào)整。有人認為建立新形式的標準化始走向建筑和諧的唯一道路，并且能用建筑技術(shù)加以成功地控制．而我的觀點不同，我要強調(diào)的是建筑最寶貴的性質(zhì)是它的多樣化和聯(lián)想到自然界有機生命的生長．我認為著才是真正建筑風格的唯一目標．如果阻礙朝這一方向發(fā)展，建筑就會枯萎和死亡．要使建筑結(jié)構(gòu)適合于環(huán)境，要注意到氣候，地位和四