钢筋受力性能和正截面强度讲述.ppt

3 正截面强度 10规范6.2.3条 可不考虑二阶效应 细长柱侧移会引起柱弯矩增大，而柱弯矩又引起侧移增大，反过来又引起这些弯矩进一步增大，因此，OB、OC曲线是非线性的 3 正截面强度 细长效应：侧移引起最大弯矩增加，使得轴向承载力由A下降至B。轴向承载力下降的原因即为细长效应 细长柱（slender column)是指横向侧移引起的柱中弯矩使轴向承载力显著下降的柱子 ACI规范随意定义为5% 3 正截面强度 （2）框架结构中二阶效应的分布规律 3 正截面强度 以单层框架为例，研究分析表明： 在竖向力和水平力共同作用下，按照变形特征，图3.16（a）可分解为图（d）无侧移及（e）有侧移弯矩叠加的两种情形，相应的受力状态如图3.16（b）、（c）所示 1） 效应 如图3.16（b）所示。 3 正截面强度 此时框架无侧移，二阶效应是由于轴压力在对自身的轴线产生了挠曲的柱中引起的，通常称这类二阶效应为 效应（小） a：增大除柱顶以外大部分柱高范围内的弯矩（柱底弯矩），对柱上端弯矩有一定的减小作用。 b：不仅影响了柱各截面弯矩，也会影响梁各截面弯矩 3 正截面强度 2） 效应 如图3.16（c）所示。 由框架水平位移使竖向荷载移位而形成的二阶效应，通常被称为 效应（大） 此时，二阶效应 使： a：柱、梁水平荷载弯矩全面按比例增大（对内力的影响） b ：框架水平位移的增长比例与梁、柱弯矩的增长比例是相同的 3 正截面强度 3）柱端弯矩 （底层除外的柱上下截面） （底层柱底截面适用） 对单层多跨，以及多层多跨框架上诉规律仍然有效。 3 正截面强度 若认为上诉M1表达式中ΔMv1很小，可以忽 略不计，那么可以表示为： 即：竖向荷载弯矩不被二阶效应增大，只有水平荷载弯矩才被 增大 对于柱底截面M2，另行处理 3 正截面强度 4）主要规律总结： 衡量考虑二阶效应方法合理性的基本原则 a：竖向荷载弯矩不被二阶效应弯矩增大，只有水平荷载效应才被 效应增大 b： 效应对于某一层层间位移的增大比例应与各柱端截面Mh的增大比例相同 c：确定 效应时应妥善考虑混凝土的非弹性特点 3 正截面强度 5）规范考虑二阶效应的方法 a：使用构件折减刚度的考虑二阶效应的弹性方法（弹性结构二阶分析方法） b：层增大系数法 c：单柱的偏心距增大系数法 3 正截面强度 （3）使用构件折减刚度考虑二阶效应的弹性分析法——今后的方向“宜” 7.3.12条 1）构件的折减刚度 对构件的弹性抗弯刚度EcI，乘以以下折减系数： 梁：0.4；柱：0.6 剪力墙及核心筒壁：0.45 2）正截面受压计算的有关公式中 代替 3 正截面强度 3）结构弹性分析 需要进行二次结构分析： a：对构件刚度不折减，作结构的二阶分析 求正常使用极限状态下的各层间位移角，使其不超过限制值；同时计算结构自振周期并确定小震时地震作用大小 3 正截面强度 b：对构件刚度进行折减，计算出各构件控制截面已包括二阶效应的组合内力，并以此组合内力设计截面。（目前PKPM做不到只能进行荷载组合，无法进行这样的改变刚度后的二阶分析） 4）层（以层为单元）增大系数 对于第i层的第j根柱子，轴压力为Nij，当当该层产生了包含 效应和 效应的 3 正截面强度 层间位移 后，该Nij可分解为： 沿新轴的 ，以及水平力 ，此时， —考虑 效应附加影响的系数 3 正截面强度 若同层有m根柱，则： 若第i层抗侧刚度为 ，（每根柱为 ） 则： 3 正截面强度 整理得： 不考虑二阶效应时的层间位移： 则层间位移增大系数 为： 3 正截面强度 如果假设各柱控制截面水平荷载弯矩增大比例与层间位移Δi增大比例相同，则 也就是各柱弯矩的增大系数。 这一方法是《高规》的考虑二阶效应的作法，即： 1）当在正常使用极限状态下计算层间位移角时若考