凝土結(jié)構(gòu)二階效應條文解釋

1、1,偏心受壓構(gòu)件的二階效應,5.3.4 當結(jié)構(gòu)的二階效應可能使作用效應顯著增大時，在結(jié)構(gòu)分 析中應考慮二階效應的不利影響。 混凝土結(jié)構(gòu)的重力二階效應可采用有限元分析方法計算， 也可采用本規(guī)范附錄B 的簡化方法。當采用有限元分析方法 時，宜考慮混凝土構(gòu)件開裂對構(gòu)件剛度的影響。 考慮重力二階效應的兩種方法：有限元法；簡化方法 【說明】 重力二階效應計算屬于結(jié)構(gòu)整體層面的問題，一般在結(jié)構(gòu)整體分析中考慮， 本條給出了兩種計算方法：有限元法和增大系數(shù)法。受壓構(gòu)件的撓曲效應計 算屬于構(gòu)件層面的問題，一般在構(gòu)件設計時考慮。,2,13 偏心受壓構(gòu)件的二階效應規(guī)范條文,6.2.3 彎矩作用平面內(nèi)截面對稱的偏心受

2、壓構(gòu)件，當同一主軸 方向的桿端彎矩 不大于0.9 且設計軸壓比不大于0.9 時，若 構(gòu)件的長細比滿足公式（6.2.3）的要求，可不考慮軸向壓力在 該方向撓曲桿件中產(chǎn)生的附加彎矩影響；否則應根據(jù)本規(guī)范第 6.2.4 條的規(guī)定，按截面的兩個主軸方向分別考慮軸向壓力在撓 曲桿件中產(chǎn)生的附加彎矩影響。 （6.2.3） 式中：M 1、M 2分別為已考慮側(cè)移影響的偏心受壓構(gòu)件兩端 截面按結(jié)構(gòu)分析確定的對同一主軸的組合彎矩設計值，絕對值較 大端為M 2，絕對值較小端為 M 1，當構(gòu)件按單曲率彎曲時， M 1/M 2取正值，否則取負值。 lc 構(gòu)件的計算長度，可近似取偏心受壓構(gòu)件相應主軸方向 上下支撐點之間的

3、距離；,3,13 偏心受壓構(gòu)件的二階效應規(guī)范條文,6.2.4 排架結(jié)構(gòu)柱的二階效應應按本規(guī)范第 5.3.4 條的規(guī)定計算； 其他偏心受壓構(gòu)件，考慮軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的二階效 應后控制截面彎矩設計值應按下列公式計算： 當 小于1.0時，取 =1.0； 對剪力墻類構(gòu)件，可取 =1.0。 注：此法與ACI規(guī)范基本相同，僅此處系數(shù)用曲率表達。,4,：構(gòu)件端截面偏心距調(diào)節(jié)系數(shù)，當小于0.7時取0.7； 考慮了沿柱身彎矩分布梯度的影響。,5,13 偏心受壓構(gòu)件的二階效應基本概念, 效應：豎向力在產(chǎn)生了側(cè)移的結(jié)構(gòu)中引起的附加側(cè)移和附加內(nèi)力（也稱結(jié)構(gòu)側(cè)移引發(fā)的二階效應）。 用結(jié)構(gòu)分析解決有限元分析（計算

4、機分析）；增大系數(shù)法 效應：軸壓力在產(chǎn)生了撓曲的桿件中引起的附加撓度和附加內(nèi)力 （桿件自身撓曲引起的二階效應）,6,偏心受壓構(gòu)件的二階效應基本概念,基本方法：屬于結(jié)構(gòu)分析問題， 應采用“考慮幾何非線性的非線性有限元法” 02規(guī)范考慮二階效應的方法 第一種：“使用構(gòu)件折減剛度的考慮二階效應的結(jié)構(gòu)彈性分析方法”（亦稱“考慮幾何非線性的彈性有限元法”）； 第二種：“柱偏心距增大系數(shù)法”（或稱 法）； 第三種：“層增大系數(shù)法”或“整體增大系數(shù)法”。 第一種方法：較全面合理；第二、三種方法：基本等效,7,偏心受壓構(gòu)件的二階效應,問題：按“層增大系數(shù)法”或“整體增大系數(shù)法”計算后，是否需考慮 效應？（一些

5、軟件二者均考慮） 現(xiàn)行方法： 法僅適用于有側(cè)移框架結(jié)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)中的柱如何考慮？ 新修訂規(guī)范解決方法：兩種二階效應分開考慮 效應：計算機計算 “考慮幾何非線性的彈性有限元法” 手算“層增大系數(shù)法”或“整體增大系數(shù)法” 效應： 法（計算長度取支承長度） 5.3.4 混凝土結(jié)構(gòu)的重力二階效應可采用有限元分析方法計算，也可采用本規(guī)范附錄B的簡化方法。當采用有限元分析方法時，宜考慮混凝土構(gòu)件開裂對構(gòu)件剛度的影響。,8,附錄B 近似計算偏壓構(gòu)件側(cè)移二階效應的增大系數(shù)法,B.0.1 在框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)及筒體結(jié)構(gòu) 中，當采用增大系數(shù)法近似計算結(jié)構(gòu)因側(cè)移產(chǎn)生的二階效應 （ 效應）時，應對

6、未考慮 效應的一階彈性分析所得的 柱、墻肢端彎矩和梁端彎矩以及層間位移分別按式（B.0.1-1）和 式（B.0.1-2）乘以增大系數(shù) ：,9,偏心受壓構(gòu)件的二階效應 - 效應的增大系數(shù)法,對未考慮二階效應的一階彈性分析所得的構(gòu)件端彎矩以及層間位移乘以增大系數(shù)進行計算： ：引起結(jié)構(gòu)側(cè)移荷載產(chǎn)生的一階彈性分析構(gòu)件端彎矩； ：不引起結(jié)構(gòu)側(cè)移荷載產(chǎn)生的一階彈性分析構(gòu)件端彎矩。 效應只增大引起結(jié)構(gòu)側(cè)移的桿端彎矩，而不增大不引起結(jié)構(gòu)側(cè)移的桿端彎矩。,10,B.0.2 框架結(jié)構(gòu)中，所計算樓層各柱的 可按下列公式計算 （層增大系數(shù)法）： B.0.3 剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)中的 可 按下列公式計算

7、（整體增大系數(shù)法）：,偏心受壓構(gòu)件的二階效應- 效應的增大系數(shù)法,11,偏心受壓構(gòu)件的二階效應-排架結(jié)構(gòu),對排架結(jié)構(gòu)的二階效應，近年來少有研究，故仍采用原來的方法。 B.0.4 排架結(jié)構(gòu)柱考慮二階效應的彎矩設計值可按下列公式計 算： 注： 柱的計算長度，與02規(guī)范取值相同； 考慮了兩種二階效應。,12,B.0.5 當采用本規(guī)范第B.0.2條、第B.0.3條計算各類結(jié)構(gòu)中的 彎矩增大系數(shù) 時，宜對構(gòu)件的彈性抗彎剛度EI 乘以折減系 數(shù)：對梁，取0.4；對柱，取0.6；對剪力墻肢及核心筒壁墻肢， 取0.45；當計算各結(jié)構(gòu)中位移的增大系數(shù)時，不對剛度進行折 減。 注：當驗算表明剪力墻肢或核心筒壁墻肢

8、各控制截面不開裂時，計算彎矩增大系數(shù)時的剛度折減系數(shù)可取為0.7。,13,偏心受壓構(gòu)件的二階效應- 效應,構(gòu)件兩端彎矩值相等,圖示構(gòu)件兩端作用軸向壓力N和相等的端彎矩M0 = N e0。在M0作用下，構(gòu)件將產(chǎn)生如圖虛線所示的彎曲變形，其中y0表示僅由彎曲引起的側(cè)移；當N作用時，開始時各點力矩將增加一個數(shù)值Ny0，并引起附加側(cè)移而最終至y。在M0和N同時作用下的側(cè)移曲線如圖a所示實線。 構(gòu)件兩端彎矩值相等，附加彎矩和撓度大,14,13 偏心受壓構(gòu)件的二階效應- 效應,(2) 構(gòu)件兩端彎矩值不相等但符號相同,構(gòu)件兩端彎矩值不相等但符號相同時，附加彎矩和撓度較大,15,13 偏心受壓構(gòu)件的二階效應-

9、 效應,(3) 構(gòu)件兩端彎矩值不相等且符號相反,彎矩和附加撓度增加較少,16,13 偏心受壓構(gòu)件的二階效應- 效應,根據(jù)上述分析，可得以下幾點結(jié)論： 1) 當一階彎矩最大處與二階彎矩最大處相重合時，彎矩增加的最多，即臨界截面上的彎矩最大； 2) 當兩個端彎矩值不相等但符號相同時，彎矩仍將增加較多； 3) 當構(gòu)件兩端彎矩值不相等且符號相反時，沿構(gòu)件產(chǎn)生一個反彎點，彎矩增加很少，考慮二階效應后的最大彎矩值不會超過構(gòu)件端部彎矩或有一定增大。,17,13 偏心受壓構(gòu)件的二階效應- 效應,對上述圖所示壓彎構(gòu)件，彈性穩(wěn)定理論分析結(jié)果表明，考慮二 階效應的構(gòu)件臨界截面的最大撓度y和彎矩M可分別表示為 構(gòu)件臨

10、界截面彎矩的增大取決于兩端彎矩的相對值，另外上 式是假定材料為完全彈性而得，而承載能力極限狀態(tài)的混凝土偏 心受壓構(gòu)件具有顯著的非彈性性能，故上式應修正為,18,計算方法：偏心受壓構(gòu)件，在其偏心方向上考慮桿件自身撓曲影響的控制截面彎矩設計值可按下列公式計算： 等代柱端彎矩的折減系數(shù) ： 當 小于1.0時，取 =1.0； 對剪力墻類構(gòu)件，可取 =1.0。 注：此法與ACI規(guī)范基本相同，僅此處系數(shù)用曲率表達。,19,效應,等代柱的端彎矩 小于b和d鉸支柱中的較大端彎矩，系數(shù) 的定義即為等代柱端彎矩的折減系數(shù)，且系數(shù)總不會大于1.0,20, 效應 考慮條件：當同一主軸方向的桿端彎矩比 不大于0.9且設

11、計軸壓比不大于0.9時，若構(gòu)件的長細比滿足下式的要求，可不考慮該方向構(gòu)件自身撓曲產(chǎn)生的附加彎矩影響。 同一主軸方向的彎矩設計值，絕對值較大端為 ， 絕對值較小端為 ，當構(gòu)件按單曲率彎曲時，為正，否則為負； 構(gòu)件的計算長度，近似取偏心受壓構(gòu)件相應主軸方向兩支撐點之間的距離。,21,6.2.17 矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力應符合下列規(guī) 定(圖6.2.17) ：,22,6.2.17 本次對偏心受壓構(gòu)件二階效應的計算方法進行了修訂， 即除排架結(jié)構(gòu)柱以外，不再采用 法。新修訂的方法主要希 望通過計算機進行結(jié)構(gòu)分析時一并考慮由結(jié)構(gòu)側(cè)移引起的二階 效應。 為了進行截面設計時內(nèi)力取值的一致性，當需要利用簡 化計算方法計算由結(jié)構(gòu)側(cè)移引起的二階效應和需要考慮桿件自 身撓曲引起的二階效應時，也應先按照附錄B的簡化計算方法 和按照第6.2.3條和6.2.4條的規(guī)定進行考慮二階效應的內(nèi)力計 算。即在進行截面設計時，其內(nèi)力已經(jīng)考慮了二階效應。,23,6.2.20 軸心受壓和偏心受壓柱的計算長度 l0 可按下列規(guī)定確 定： 1 剛性屋蓋單層房屋排架柱、露天吊車柱和棧橋柱，其計算長 度l 0可按表6.2.20-1 取用；,24,2 一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)，各層柱的計算長度l0 可按表6.2.20-2取用。,25,【説明】本次規(guī)范修訂，對有側(cè)移框架結(jié)構(gòu)的 效 應簡化計算，不再采用 法，而采