對現(xiàn)行規(guī)范結(jié)構(gòu)P-△效應(yīng)分析方法有效性的識別及改進建議.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中二階效應(yīng)的基本規(guī)律和考慮二階效應(yīng)方法對工程設(shè)計具有重要的指導(dǎo)意義。雖然近年來各國學(xué)術(shù)界對結(jié)構(gòu)中二階效應(yīng)的規(guī)律和考慮二階效應(yīng)的實用方法取得了諸多具有關(guān)鍵性意義的進展，但針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點，在這一領(lǐng)域仍存在一系列重要問題有待深入研究，以便進一步完善目前理論上尚不完全準確的實用設(shè)計方法。本論文在我國國家設(shè)計規(guī)范及規(guī)程完成本輪修訂后的背景下，對規(guī)范及規(guī)程修訂后有關(guān)二階效應(yīng)規(guī)定的條文進行深入理解，并就部分有待解決的問題進行分

2、析和研究，取得了以下具有一定意義的研究成果：
　　 (1)歸納總結(jié)我國1989年版、2001年版及2010年版規(guī)范及規(guī)程中二階效應(yīng)的相關(guān)規(guī)定，說明了這幾版規(guī)范中有關(guān)二階效應(yīng)規(guī)定的特點，對各版規(guī)范及規(guī)程中考慮二階效應(yīng)的實用方法進行評述；對各版規(guī)范及規(guī)程有關(guān)二階效應(yīng)的背景情況進行分析和理解，并指出其優(yōu)缺點。可以說，本論文此部分內(nèi)容工作旨在總結(jié)各版本規(guī)范及規(guī)程中有關(guān)二階效應(yīng)規(guī)定的特點，以及規(guī)范及規(guī)程從1989年版到2010年版有關(guān)二階

3、效應(yīng)規(guī)定在思路和方法上的傳承和發(fā)揚。
　　 (2)明確了框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形特征以剪切型變形為主，實體剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形特征以彎曲型變形為主，對于框架-剪力墻及框架核心筒等結(jié)構(gòu)依其框架部分與剪力墻(或核心筒)部分相對剛度強弱的不同呈現(xiàn)出不同的側(cè)向變形特征。本論文提出了區(qū)分結(jié)構(gòu)樓層位移的方法，對于任何一類結(jié)構(gòu)通過樓層位移的區(qū)分即可明確其側(cè)向變形特征。
　　 (3)對于有側(cè)移結(jié)構(gòu)，從彎曲變形引起結(jié)構(gòu)P-△效應(yīng)和剪切變形引起結(jié)

4、構(gòu)P-△效應(yīng)的角度，對這兩種情況下的P-△效應(yīng)規(guī)律作了詳細說明；并說明了P-δ效應(yīng)對這兩類P-△效應(yīng)的影響規(guī)律。對于無側(cè)移結(jié)構(gòu)，本論文對P-δ效應(yīng)對這類結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律做了重新歸納和總結(jié)，以便更加準確的理解P-δ效應(yīng)規(guī)律。
　　 (4)提出采用傳統(tǒng)的迭代法分別計算由剪切變形引起的P-△效應(yīng)和由彎曲變形引起的P-△效應(yīng)的計算思路和步驟，通過理論推導(dǎo)及算例對比，明確了采用等效虛擬水平力迭代法既能計算由彎曲變形引起的P-△效應(yīng)也能計算由

5、剪切變形引起的P-△效應(yīng)，從而說明采用虛擬水平力迭代法能夠計算各種不同側(cè)向變形特征結(jié)構(gòu)的P-△效應(yīng)。對于目前大多數(shù)通用軟件(如SAP2000、ETABS、PKPM等)均采用基于幾何剛度的有限元法考慮結(jié)構(gòu)的P-△效應(yīng)(也稱“虛柱法”)，本論文對該方法的思路做了詳細說明，并通過單層單跨框架結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)了基于幾何剛度的有限元法實現(xiàn)過程。并通過理論推導(dǎo)和算例分析，說明了基于幾何剛度的有限元法在思路上與等效虛擬水平力迭代法是一致的，因此，該方法也能夠

6、計算不同側(cè)向變形特征結(jié)構(gòu)的P-△效應(yīng)。從而為選擇合理的方法計算不同側(cè)向變形特征結(jié)構(gòu)的P-△效應(yīng)提供了有利工具。
　　 (5)中國有關(guān)規(guī)范及規(guī)程規(guī)定，可以采用有限元法或簡化的彈性方法計算結(jié)構(gòu)的P-△效應(yīng)，當計算各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彎矩增大系數(shù)時，應(yīng)考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的非彈性性質(zhì)對構(gòu)件剛度的影響。但是，由于各類分析軟件中均未明確如何在結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)分析中考慮剛度折減，本論文對如何在非抗震結(jié)構(gòu)分析的二階效應(yīng)中考慮折減剛度及如何在抗震結(jié)構(gòu)分析