鋼筋混凝土多、高層結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)實用設(shè)計方法探討.pdf

1、二階效應(yīng)泛指由軸向力在產(chǎn)生了桿端相對側(cè)移以及沿軸向撓曲變形的桿件及與之相連接的桿件中引起的附加內(nèi)力及附加變形,通常將軸向力在前一種變形中產(chǎn)生的附加效應(yīng)稱為P-Δ效應(yīng),而稱后者為P-δ效應(yīng)。在框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)等各類結(jié)構(gòu)中,通常都需要考慮二階效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的不利影響。雖然至今各國學(xué)術(shù)界在結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)理論及設(shè)計方法上已取得了諸多關(guān)鍵性進展,但仍有一系列問題有待澄清和作進一步研究。首先,對至今已存的各種考慮結(jié)

2、構(gòu)二階效應(yīng)的方法進行了逐一的分析,較系統(tǒng)地展示了各種方法的基本假設(shè)、推導(dǎo)理論等,從而更能清楚地看出各種方法在考慮結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)時的優(yōu)點及不足和各自的適用范圍。這些考慮結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)的方法中,包括傳統(tǒng)η-l0法、層增大系數(shù)法、Perrez推薦方法、以及基于能量的方法、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3—2002公式5.1.5-3等這些針對有側(cè)移結(jié)構(gòu)二階附加效應(yīng)的各種彈性簡化方法;其次考慮結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)的彈性有限元法以及非彈性有限元法。其次,

3、通過理論分析以及算例證實,本論文對P-δ效應(yīng)在封閉單元框架柱和梁端引起的彎矩變化規(guī)律提出了一種判斷準則;然后,對考慮無側(cè)移多層多跨框架結(jié)構(gòu)P-δ效應(yīng)時所使用的傳統(tǒng)偏心距增大系數(shù)法,也稱η-l0法進行了分析,結(jié)合彈性二階分析結(jié)果及已有試驗結(jié)果,對無側(cè)移框架柱計算長度l0以及偏心距調(diào)整系數(shù)Cm提出了在各種情況下兩者較為合理的取值方案。隨后,針對工程設(shè)計界向規(guī)范管理組提出的我國規(guī)范η-l0法對有側(cè)移多層多跨框架結(jié)構(gòu)的P-Δ效應(yīng)時,在某些情況下

4、所計算出來的框架柱計算長度l0不盡合理的問題,通過對由分離桿件法推導(dǎo)出來的柱計算長度理論公式以及我國規(guī)范對框架柱計算長度取值方案進行了對比分析,發(fā)現(xiàn)了我國現(xiàn)行規(guī)范柱計算長度取值方案存在的缺陷與不足,給出了兩套比較實用、合理的柱計算長度簡化公式方案,供規(guī)范修訂參考。最后,本論文通過彈性二階分析對典型框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中二階效應(yīng)對位移及內(nèi)力的影響規(guī)律進行了較為系統(tǒng)的研究及算例分析,較充分展示了各類結(jié)構(gòu)的位移、剪力以及彎