混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)修改部分總結(jié)

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結(jié)構(gòu)分析

條文說(shuō)明：

本章對(duì)02版規(guī)范的內(nèi)容作了較大的變動(dòng)，豐富了分析模型、彈性分析、彈塑性分析、塑性極限分析等內(nèi)容，增加了間接作用分析一節(jié)。彌補(bǔ)了02版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中結(jié)構(gòu)分析內(nèi)容的不足。所列條款基本反映了我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀、工程經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)研究等方面所取得的進(jìn)展，同時(shí)也參考了國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容。規(guī)范只列入了結(jié)構(gòu)分析的基本原則和各種分析方法的應(yīng)用條件。各種結(jié)構(gòu)分析方法的具體內(nèi)容在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中有更詳盡的規(guī)定，可遵照?qǐng)?zhí)行。第一頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.1基本原則

混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行整體作用效應(yīng)分析，必要時(shí)尚應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)中受力狀況特殊的部分進(jìn)行更詳細(xì)的分析。條文說(shuō)明：在所有的情況下，設(shè)計(jì)計(jì)算、驗(yàn)收前均應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的整體進(jìn)行分析。必要時(shí)，結(jié)構(gòu)中的重要部位、形狀突變部位以及內(nèi)力和變形有異常變化的部分（例如較大孔洞周圍、節(jié)點(diǎn)及其附近區(qū)域、支座和集中荷載附近等）應(yīng)另作更詳細(xì)的局部分析。對(duì)02規(guī)范進(jìn)行了簡(jiǎn)化第二頁(yè)，共五十四頁(yè)。

當(dāng)結(jié)構(gòu)在施工和使用期的不同階段有多種受力狀況時(shí)應(yīng)分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，并確定其最不利的作用效應(yīng)組合。對(duì)結(jié)構(gòu)的兩種極限狀態(tài)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，應(yīng)取用相應(yīng)的作用組合。條文說(shuō)明：

結(jié)構(gòu)在不同的工作階段，例如結(jié)構(gòu)的施工期、檢修期和使用期，預(yù)制構(gòu)件的制作、運(yùn)輸和安裝階段等，應(yīng)確定其可能的不利作用效應(yīng)組合。對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮偶然作用可能帶來(lái)的嚴(yán)重后果，進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)防倒塌分析。第三頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.1.3結(jié)構(gòu)分析的模型應(yīng)符合下列要求：1

結(jié)構(gòu)分析采用的計(jì)算簡(jiǎn)圖、幾何尺寸、計(jì)算參數(shù)、邊界條件以及結(jié)構(gòu)材料性能指標(biāo)等應(yīng)符合實(shí)際情況，并應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造措施；2

結(jié)構(gòu)上各種作用的取值與組合、初始應(yīng)力和變形狀況等，應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀況；3

結(jié)構(gòu)分析中所采用的各種近似假定和簡(jiǎn)化，應(yīng)有理論、試驗(yàn)依據(jù)或經(jīng)工程實(shí)踐驗(yàn)證；計(jì)算結(jié)果的精度應(yīng)符合工程設(shè)計(jì)的要求。條文說(shuō)明：結(jié)構(gòu)分析應(yīng)以結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況和受力條件為依據(jù)。結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造措施加以保證。例如，固定端和剛節(jié)點(diǎn)的承載能力和對(duì)變形的限制；塑性鉸的充分轉(zhuǎn)動(dòng)能力；適筋截面的配筋率或壓區(qū)相對(duì)高度的限制等對(duì)02規(guī)范進(jìn)行了整理第四頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.1.4結(jié)構(gòu)分析應(yīng)符合下列要求：1

滿足力學(xué)平衡條件；2在不同程度上符合變形協(xié)調(diào)條件，包括節(jié)點(diǎn)和邊界的約束條件；3

采用合理的材料本構(gòu)關(guān)系或構(gòu)件單元的受力-變形關(guān)系。條文說(shuō)明：結(jié)構(gòu)分析方法均應(yīng)符合三類基本方程，即力學(xué)平衡方程，變形協(xié)調(diào)（幾何）條件和本構(gòu)（物理）關(guān)系。其中平衡條件必須滿足；變形協(xié)調(diào)條件應(yīng)在不同程度上予以滿足，本構(gòu)（受力-變形）關(guān)系則需合理的選用。02規(guī)范為本構(gòu)關(guān)系第五頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.1.5結(jié)構(gòu)分析時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、材料性能和受力特點(diǎn)等選擇下列分析方法：1

彈性分析方法；（02規(guī)范是線彈性分析方法,比如P-△效應(yīng)）2

塑性內(nèi)力重分布分析方法；3

彈塑性分析方法；（新增）4

塑性極限分析方法；5

試驗(yàn)分析方法。

（刪掉了02規(guī)范非線性分析方法）條文說(shuō)明：現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)分析方法可歸納為五類。各類方法的主要特點(diǎn)和應(yīng)用范圍如下：第六頁(yè)，共五十四頁(yè)。1

彈性分析方法是最基本和最成熟的結(jié)構(gòu)分析方法，也是其他分析方法的基礎(chǔ)和特例。它適用于分析一般結(jié)構(gòu)。大部分混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)均基于此方法。結(jié)構(gòu)內(nèi)力的彈性分析和截面承載力的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)相結(jié)合，實(shí)用上簡(jiǎn)易可行。按此設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，其承載力一般偏于安全。少數(shù)結(jié)構(gòu)因混凝土開(kāi)裂部分的剛度減小而發(fā)生內(nèi)力重分布，可能影響其他部分的開(kāi)裂和變形狀況?？紤]到混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂后剛度的減小，對(duì)梁、柱構(gòu)件可分別取用不同的折減剛度值，且不再考慮剛度隨作用效應(yīng)而變化。在此基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形仍可采用彈性方法進(jìn)行分析。第七頁(yè)，共五十四頁(yè)。2塑性內(nèi)力重分布分析方法：以彈性分析為基礎(chǔ)，考慮某些截面理想塑性而以調(diào)整相應(yīng)內(nèi)力值（調(diào)幅）而作簡(jiǎn)化計(jì)算的方法。適用于連續(xù)板、連續(xù)梁等結(jié)構(gòu)的承載力設(shè)計(jì)。考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法設(shè)計(jì)超靜定混凝土結(jié)構(gòu)，具有充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)潛力，節(jié)約材料，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和方便施工等優(yōu)點(diǎn)。但應(yīng)注意到，結(jié)構(gòu)的變形和裂縫可能相應(yīng)增大。第八頁(yè)，共五十四頁(yè)。3

彈塑性分析方法以鋼筋混凝土的實(shí)際力學(xué)性能為依據(jù)，引入相應(yīng)的本構(gòu)關(guān)系后，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力全過(guò)程的分析，而且可以較好地解決各種體型和受力復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分析問(wèn)題。但這種分析方法比較復(fù)雜，計(jì)算工作量大，各種非線性本構(gòu)關(guān)系尚不夠完善和統(tǒng)一，至今應(yīng)用范圍仍然有限。主要用于重要、復(fù)雜結(jié)構(gòu)工程的分析和罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)分析。

第九頁(yè)，共五十四頁(yè)。4塑性極限分析方法：超靜定結(jié)構(gòu)體系中，局部區(qū)域屈服后依靠冗余約束仍能承載。以理想的塑性鉸線為模型進(jìn)行內(nèi)力分析，用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計(jì)算。結(jié)構(gòu)須有較大的延性，且仍能滿足正常使用極限狀態(tài)（變形、裂縫等）的要求。塑性極限分析方法又稱塑性分析法或極限平衡法。此法主要用于周邊有梁或墻支承的雙向板設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)和施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，按此法進(jìn)行計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便易行，可以保證結(jié)構(gòu)的安全。第十頁(yè)，共五十四頁(yè)。試驗(yàn)分析方法：對(duì)很難算清楚的問(wèn)題

對(duì)體型復(fù)雜或受力狀況特殊的結(jié)構(gòu)或其部分，可采用試驗(yàn)方法對(duì)結(jié)構(gòu)的材料性能、本構(gòu)關(guān)系、作用效應(yīng)等進(jìn)行實(shí)測(cè)或模擬，為結(jié)構(gòu)分析或確定設(shè)計(jì)參數(shù)提供依據(jù)。

第十一頁(yè)，共五十四頁(yè)。間接作用分析方法

由于混凝土收縮、溫差、徐變、強(qiáng)迫位移等非荷載作用而引起的效應(yīng)（裂縫寬度等）引起的關(guān)注，成了影響社會(huì)安定的重大民生問(wèn)題。本次修訂增加“間接作用分析”一節(jié)，給出了考慮的原則。

由于影響間接作用效應(yīng)的不確定因素太多，目前只能以定性方法和構(gòu)造措施加以控制。這個(gè)問(wèn)題還須與間接作用（荷載）規(guī)范共同作長(zhǎng)期努力，才能逐步得到解決。第十二頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.1.6結(jié)構(gòu)分析所采用的計(jì)算軟件應(yīng)經(jīng)考核和驗(yàn)證，其技術(shù)條件應(yīng)符合本規(guī)范和國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。條文說(shuō)明：

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用電算分析日益增多，商業(yè)的和自編的電算程序都必須保證其運(yùn)算的可靠性。而且每一項(xiàng)電算的結(jié)果都應(yīng)作必要的判斷和校核。本條保留內(nèi)容沒(méi)有變化，刪掉了02規(guī)范對(duì)電算結(jié)果進(jìn)行判斷和校核的條文內(nèi)容第十三頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.2分析模型5.2.1桿系結(jié)構(gòu)宜按空間體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析，并宜考慮構(gòu)件的彎曲、軸向、剪切和扭轉(zhuǎn)等變形對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響。當(dāng)進(jìn)行簡(jiǎn)化分析時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：1

體形規(guī)則的空間結(jié)構(gòu)，可沿柱列或墻軸線分解為不同方向的平面結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行分析，但應(yīng)考慮平面結(jié)構(gòu)的空間協(xié)同工作。2

構(gòu)件的軸向、剪切和扭轉(zhuǎn)變形對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析影響不大時(shí)，可不予考慮。刪除了02規(guī)范條的3關(guān)于“結(jié)構(gòu)或桿件的變形對(duì)其內(nèi)力的二階效應(yīng)影響不大時(shí)，可不計(jì)及”的內(nèi)容。增加的一節(jié)第十四頁(yè)，共五十四頁(yè)。

桿系結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖宜按下列方法確定：1

梁、柱等一維構(gòu)件的軸線宜取為控制截面幾何中心的連線，墻、板等二維構(gòu)件的中軸面宜取為控制截面中心線組成的平面或曲面。2

現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和裝配整體式結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)、柱與基礎(chǔ)連接處等可作為剛接；非整體澆筑的次梁兩端及板跨兩端可作為鉸接。3

梁、柱等桿件的計(jì)算跨度或計(jì)算高度可按其兩端支承長(zhǎng)度的中心距或凈距確定，并應(yīng)根據(jù)支承節(jié)點(diǎn)的連接剛度或支承反力的位置加以修正；4

梁、柱等桿件間連接部分的剛度遠(yuǎn)大于桿件中間截面的剛度時(shí)，在計(jì)算模型中可作為剛域處理。第十五頁(yè)，共五十四頁(yè)。條文說(shuō)明：

計(jì)算圖形宜根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際形狀、構(gòu)件的受力和變形狀況、構(gòu)件間的連接和支承條件以及各種構(gòu)造措施等，作合理的簡(jiǎn)化。例如，支座或柱底的固定端應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造和配筋作保證；有地下室的建筑底層柱、其固定端的位置還取決于底板（梁）的剛度；節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造的整體性決定其剛接或鉸接考慮等。當(dāng)鋼筋混凝土梁柱構(gòu)件截面尺寸相對(duì)較大時(shí)，梁柱交匯點(diǎn)會(huì)形成相對(duì)的剛性節(jié)點(diǎn)區(qū)域。剛域尺寸的合理確定，會(huì)在一定程度上影響結(jié)構(gòu)整體分析的精度。第十六頁(yè)，共五十四頁(yè)。

進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析時(shí)，對(duì)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)或裝配整體式結(jié)構(gòu)，可假定樓蓋在其自身平面內(nèi)為無(wú)限剛性。當(dāng)樓蓋開(kāi)有較大孔或其局部會(huì)產(chǎn)生明顯的平面內(nèi)變形時(shí)，在結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)考慮其影響。條文說(shuō)明：一般的建筑結(jié)構(gòu)的樓層大多數(shù)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板或有現(xiàn)澆面層的預(yù)制裝配式樓板，可近似假定樓板在其自身平面內(nèi)為無(wú)限剛性，以減少結(jié)構(gòu)的自由度數(shù)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)分析。實(shí)踐證明，采用剛性樓板假定對(duì)大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，其分析精度都能夠滿足工程設(shè)計(jì)的需要。若因結(jié)構(gòu)布置的變化導(dǎo)致樓板面內(nèi)剛度削弱或不均勻時(shí)，結(jié)構(gòu)分析應(yīng)考慮樓板面內(nèi)變形的影響。根據(jù)樓面結(jié)構(gòu)的具體情況，樓板面內(nèi)變形可按全樓、部分樓層或部分區(qū)域考慮。第十七頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.2.4對(duì)現(xiàn)澆樓蓋和裝配整體式樓蓋，宜考慮樓板作為翼緣對(duì)梁剛度和承載力的影響。梁受壓區(qū)有效翼緣計(jì)算寬度

bf′可按表5.2.4所列情況中的最小值取用；也可采用梁剛度增大系數(shù)法近似考慮，剛度增大系數(shù)應(yīng)根據(jù)梁有效翼緣尺寸與梁截面尺寸的相對(duì)比例確定對(duì)02規(guī)范表進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理，原來(lái)3項(xiàng)，現(xiàn)取為1項(xiàng)第十八頁(yè)，共五十四頁(yè)。注：1表中b為梁的腹板厚度；2肋形梁在梁跨內(nèi)設(shè)有間距小于縱肋間距的橫肋時(shí)，可不考慮表中情況3的規(guī)定；3加腋的T形、I形和倒L形截面，當(dāng)受壓區(qū)加腋的高度hh≥hf′且加腋的長(zhǎng)度bh

≤3hh時(shí)，其翼緣計(jì)算寬度可按表中情況3的規(guī)定分別增加2bh(T形、I形截面)和bh(倒L形截面)；4獨(dú)立梁受壓區(qū)的翼緣板在荷載作用下經(jīng)驗(yàn)算沿縱肋方向可能產(chǎn)生裂縫時(shí)，其計(jì)算寬度應(yīng)取腹板寬度b。條文說(shuō)明：

現(xiàn)澆樓面和裝配整體式樓面的樓板作為梁的有效翼緣，與梁一起形成T形截面，提高了樓面板的剛度，結(jié)構(gòu)分析時(shí)應(yīng)予以考慮。當(dāng)采用梁剛度放大系數(shù)法時(shí)，應(yīng)考慮各梁截面尺寸大小的差異，以及各樓層樓板厚度的差異。采用T形截面方式考慮樓板的剛度貢獻(xiàn)，相對(duì)比較合理。第十九頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.2.5當(dāng)?shù)鼗c結(jié)構(gòu)的相互作用對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形有顯著影響時(shí)，結(jié)構(gòu)分析中宜考慮地基與結(jié)構(gòu)相互作用的影響。第二十頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.3

彈性分析5.3.1結(jié)構(gòu)的彈性分析方法可用于正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)的作用效應(yīng)分析。5.3.2桿系結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的截面剛度可按下列原則確定：1混凝土的彈性模量應(yīng)按本規(guī)范表4.1.5采用；2截面慣性矩可按勻質(zhì)的混凝土全截面計(jì)算；3端部加腋的桿件，應(yīng)考慮其截面變化對(duì)結(jié)構(gòu)分析的影響；4不同受力狀態(tài)構(gòu)件的截面剛度，宜考慮混凝土開(kāi)裂、徐變等因素的影響予以折減。條文說(shuō)明：按構(gòu)件全截面計(jì)算截面慣性矩時(shí)，可簡(jiǎn)化考慮，既不計(jì)鋼筋的換算面積，也不扣除預(yù)應(yīng)力筋孔道等的面積。第二十一頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.3.3混凝土結(jié)構(gòu)彈性分析宜采用結(jié)構(gòu)力學(xué)或彈性力學(xué)等分析方法。體形規(guī)則的結(jié)構(gòu)，可根據(jù)作用的種類和特性，采用適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化分析方法。5.3.4當(dāng)結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)可能使作用效應(yīng)顯著增大時(shí)，在結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)考慮二階效應(yīng)的不利影響。混凝土結(jié)構(gòu)的重力二階效應(yīng)可采用有限元分析方法計(jì)算也可采用本規(guī)范附錄B的簡(jiǎn)化方法。當(dāng)采用有限元分析方法時(shí)，宜考慮混凝土構(gòu)件開(kāi)裂對(duì)構(gòu)件剛度降低的影響。第二十二頁(yè)，共五十四頁(yè)。條文說(shuō)明：

建筑結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)包括重力二階效應(yīng)（P—Δ效應(yīng)）和受壓構(gòu)件的撓曲效應(yīng)（P—δ效應(yīng)）兩部分。嚴(yán)格地講，應(yīng)考慮P—Δ效應(yīng)和P—δ效應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，應(yīng)考慮材料的非線性和裂縫、構(gòu)件的曲率和層間側(cè)移、荷載的持續(xù)作用、混凝土的收縮和徐變等因素。但要實(shí)現(xiàn)這樣的分析，在目前條件下還有困難，工程分析中一般都采用簡(jiǎn)化的分析方法。重力二階效應(yīng)計(jì)算屬于結(jié)構(gòu)整體層面的問(wèn)題，一般在結(jié)構(gòu)整體分析中考慮，本條給出了兩種計(jì)算方法：有限元法和增大系數(shù)法。受壓構(gòu)件的撓曲效應(yīng)計(jì)算屬于構(gòu)件層面的問(wèn)題，一般在構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)考慮，詳見(jiàn)本規(guī)范第6.2節(jié)。第二十三頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.4

塑性內(nèi)力重分布分析

混凝土連續(xù)梁和連續(xù)單向板，可采用塑性內(nèi)力重分布方法進(jìn)行分析。重力荷載作用下的框架、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中的現(xiàn)澆梁以及雙向板等，經(jīng)彈性分析求得內(nèi)力后，可對(duì)支座或節(jié)點(diǎn)彎矩進(jìn)行適度調(diào)幅，并確定相應(yīng)的跨中彎矩。條文說(shuō)明：

超靜定混凝土結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)塑性鉸的情況下會(huì)發(fā)生內(nèi)力重分布?？衫眠@一特點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)件截面之間的內(nèi)力調(diào)幅，以達(dá)到節(jié)約的目的。本條給出了可以采用塑性調(diào)幅設(shè)計(jì)的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)類型。02規(guī)范這里為“宜”第二十四頁(yè)，共五十四頁(yè)。

按考慮塑性內(nèi)力重分布分析方法設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，尚應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求，并采取有效的構(gòu)造措施。對(duì)于直接承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件，以及要求不出現(xiàn)裂縫或處于三a、三b類環(huán)境情況下的結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法。條文說(shuō)明：本條提出了考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)的條件?？紤]塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算方法進(jìn)行構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，由于塑性鉸的出現(xiàn)，構(gòu)件的變形和裂縫寬度均較大。所以本條進(jìn)一步明確允許考慮塑性內(nèi)力重分布構(gòu)件的使用環(huán)境，并強(qiáng)調(diào)應(yīng)進(jìn)行構(gòu)件變形和裂縫寬度的驗(yàn)算，以滿足正常使用極限狀態(tài)的要求。第二十五頁(yè)，共五十四頁(yè)。

鋼筋混凝土梁支座或節(jié)點(diǎn)邊緣截面的負(fù)彎矩調(diào)幅幅度不宜大于25%；彎矩調(diào)整后的梁端截面相對(duì)受壓區(qū)高度不應(yīng)超過(guò)0.35，且不宜小于0.10。鋼筋混凝土板的負(fù)彎矩調(diào)幅幅度不宜大于20%。條文說(shuō)明：

采用基于彈性分析的塑性內(nèi)力重分布方法進(jìn)行彎矩調(diào)幅時(shí)，調(diào)整的幅度及受壓區(qū)的高度均應(yīng)滿足本條的規(guī)定，以保證構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸的位置有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力并限制裂縫寬度。新增條第二十六頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.5

彈塑性分析

重要或受力復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，宜采用彈塑性分析方法對(duì)結(jié)構(gòu)整體或局部進(jìn)行驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)的彈塑性分析宜遵循下列原則：1結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、邊界條件、材料性能和主要配筋量等應(yīng)預(yù)先設(shè)定；2材料的性能指標(biāo)宜取平均值或?qū)崪y(cè)值，可按本規(guī)范附錄C采用，或通過(guò)試驗(yàn)分析確定；3宜考慮結(jié)構(gòu)幾何非線性的不利影響；

4分析結(jié)果用于承載力設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮承載力不定性系數(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。第二十七頁(yè)，共五十四頁(yè)。條文說(shuō)明：

彈塑性分析可根據(jù)結(jié)構(gòu)的類型和復(fù)雜性、要求的計(jì)算精度等選擇計(jì)算方法。進(jìn)行彈塑性分析時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件各部分尺寸和材料性能指標(biāo)都必須預(yù)先設(shè)定。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采用不同的離散尺度，確定相應(yīng)的本構(gòu)關(guān)系（受力-變形關(guān)系），如應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、彎矩-曲率關(guān)系、內(nèi)力-變形關(guān)系等。在確定鋼筋和混凝土的材料特征值及本構(gòu)關(guān)系時(shí)，宜事先進(jìn)行試驗(yàn)分析確定，也可采用附錄C提供的材料強(qiáng)度、本構(gòu)模型或強(qiáng)度準(zhǔn)則。第二十八頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.5.2混凝土結(jié)構(gòu)的彈塑性分析，可根據(jù)實(shí)際情況采用靜力或動(dòng)力分析方法。結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件計(jì)算模型宜按下列原則確定：1

梁、柱等桿系構(gòu)件可簡(jiǎn)化為一維單元，宜采用纖維束模型或塑性鉸模型；2

墻、板等構(gòu)件可簡(jiǎn)化為二維單元，宜采用膜單元、板單元或殼單元；3復(fù)雜的混凝土結(jié)構(gòu)、大體積結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)或局部區(qū)域需作精細(xì)分析時(shí)，宜采用三維塊體單元。新增條第二十九頁(yè)，共五十四頁(yè)。條文說(shuō)明：

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算模型以及離散尺度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況以及計(jì)算精度的要求確定。若一個(gè)方向的正應(yīng)力明顯大于其余兩個(gè)正交方向的應(yīng)力，則構(gòu)件可簡(jiǎn)化為一維單元；若兩個(gè)方向的正應(yīng)力均顯著大于另一個(gè)方向的應(yīng)力，則應(yīng)簡(jiǎn)化為二維單元；若構(gòu)件三個(gè)方向的正應(yīng)力無(wú)顯著差異，則構(gòu)件應(yīng)按三維單元考慮。第三十頁(yè)，共五十四頁(yè)。

鋼筋、混凝土材料的本構(gòu)關(guān)系可按本規(guī)范附錄C采用，也可通過(guò)試驗(yàn)分析確定。構(gòu)件、截面或各種計(jì)算單元的受力-變形關(guān)系宜符合實(shí)際受力情況。

某些變形較大的構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)進(jìn)行局部精細(xì)分析時(shí)，宜考慮鋼筋與混凝土間的粘結(jié)-滑移本構(gòu)關(guān)系。條文說(shuō)明：本條給出了在結(jié)構(gòu)彈塑性分析中建議采用的鋼筋和混凝土材料本構(gòu)關(guān)系，并建議相關(guān)參數(shù)宜通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析確定。鋼筋混凝土界面的粘結(jié)滑移對(duì)其分析結(jié)果影響較顯著的構(gòu)件（如：框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域等），建議在進(jìn)行分析時(shí)考慮粘結(jié)滑移的本構(gòu)關(guān)系。第三十一頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.6

塑性極限分析5.6.1對(duì)不承受多次重復(fù)荷載作用的混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)有足夠的塑性變形能力時(shí)，可采用塑性極限理論的分析方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算，同時(shí)應(yīng)滿足正常使用的要求。條文說(shuō)明：對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中的某一個(gè)截面（或某幾個(gè)截面）達(dá)到屈服，整個(gè)結(jié)構(gòu)可能并沒(méi)有達(dá)到最大承載力，外荷載還可以繼續(xù)增加。先達(dá)到屈服截面的塑性變形會(huì)隨之不斷增大，并且不斷有其他截面陸續(xù)達(dá)到屈服。直至有足夠數(shù)量的截面達(dá)到屈服，使結(jié)構(gòu)體系即將形成幾何可變機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)才達(dá)到最大承載力。因此，利用超靜定結(jié)構(gòu)的這一受力特征，可采用塑性極限分析方法來(lái)計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)的最大承載力，并以達(dá)到最大承載力時(shí)的狀態(tài)，作為整個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)。這樣既可以使超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析更接近實(shí)際內(nèi)力狀態(tài)，也可以充分發(fā)揮超靜定結(jié)構(gòu)的承載潛力，使設(shè)計(jì)更經(jīng)濟(jì)合理。第三十二頁(yè)，共五十四頁(yè)。

但是，超靜定結(jié)構(gòu)達(dá)到承載力極限狀態(tài)（最大承載力）時(shí)，結(jié)構(gòu)中較早達(dá)到屈服的截面已處于塑性變形階段，即已形成塑性鉸，這些截面實(shí)際上已具有一定程度的損傷。如果塑性鉸具有足夠的變形能力，則這種損傷對(duì)于一次加載情況的最大承載力影響不大。但是對(duì)于重復(fù)荷載作用，由于屈服截面在塑性階段重復(fù)加載作用下的低周疲勞效應(yīng)，會(huì)使塑性鉸的承載能力降低，從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)不能達(dá)到靜力荷載作用下的最大承載力。因此為安全計(jì)，建議塑性極限分析方法不得用于承受多次重復(fù)荷載作用的混凝土結(jié)構(gòu)。第三十三頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.6.2整體結(jié)構(gòu)的塑性極限分析計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：1對(duì)可預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)破壞機(jī)制的情況，結(jié)構(gòu)的極限承載力可根據(jù)設(shè)定的結(jié)構(gòu)塑性屈服機(jī)制，采用塑性極限理論進(jìn)行分析；2對(duì)難于預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)破壞機(jī)制的情況，結(jié)構(gòu)的極限承載力可采用靜力或動(dòng)力彈塑性分析方法確定；3對(duì)直接承受偶然作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件或部位，應(yīng)根據(jù)偶然作用的動(dòng)力特征考慮其動(dòng)力效應(yīng)的影響。條文說(shuō)明：塑性鉸線法應(yīng)根據(jù)以下假定進(jìn)行計(jì)算：1

板被塑性鉸線分成若干板塊，形成幾何可變體系；2

配筋合理時(shí)，通過(guò)塑性鉸線的鋼筋均達(dá)到屈服，且塑性鉸線可在保持屈服彎矩的條件下產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)角變形；3

塑性鉸線之間的板塊處于彈性階段，與塑性鉸線上的塑性變形相比很小，故板塊可視為剛體。第三十四頁(yè)，共五十四頁(yè)。

條帶法可根據(jù)板面荷載的合理傳遞分布假定，將雙向板簡(jiǎn)化為兩個(gè)方向的單向板進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于開(kāi)洞口的雙向板，應(yīng)在洞口周邊考慮加強(qiáng)板帶，并據(jù)此給出板面荷載的傳遞分布。對(duì)于不考慮豎向不均勻變形影響的雙向板發(fā)生板的破壞機(jī)構(gòu)，可采用下述近似方法進(jìn)行分析。承受豎向均布荷載的雙向矩形板（圖），板塑性鉸線上的總極限彎矩值應(yīng)滿足下式要求：

第三十五頁(yè)，共五十四頁(yè)。式中：

，——雙向板兩個(gè)方向的計(jì)算跨度（m）；

p

——作用于板面上的豎向荷載設(shè)計(jì)值（kN/）;，，——x方向沿板全寬（）塑性鉸線上的跨中和兩邊中和兩邊支座處的總極限彎矩絕對(duì)值（kN-m）；，，——y方向沿板全長(zhǎng)（）塑性鉸線上的跨中和兩邊支座處的總極限彎矩絕對(duì)值（kN-m）?？倶O限彎矩分別按兩個(gè)方向相應(yīng)位置的單位長(zhǎng)度極限彎矩（，，，，，）和塑性鉸線投影長(zhǎng)度（，）計(jì)算確定。極限分析時(shí)，單位長(zhǎng)度極限彎矩（kN-m/m）按板內(nèi)兩方向?qū)嵟滗摻顢?shù)量、混凝土和鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值以及截面高度分別進(jìn)行計(jì)算。截面設(shè)計(jì)時(shí)。宜按下列規(guī)定選取單位長(zhǎng)度極限彎矩的比值:第三十六頁(yè)，共五十四頁(yè)。圖5.6.2不考慮豎向不均勻變形影響的矩形雙向板塑性鉸線分布第三十七頁(yè)，共五十四頁(yè)。兩個(gè)方向跨中截面單位長(zhǎng)度極限彎矩的比值可取為

（）兩個(gè)方向支座截面與跨中截面單位長(zhǎng)度極限彎矩的比值：，，，，可取1.5~2.5。雙向板有簡(jiǎn)支邊或者部分極限彎矩已知時(shí),式（）中的總極限彎矩應(yīng)按實(shí)際情況計(jì)算。第三十八頁(yè)，共五十四頁(yè)。

承受均布荷載的周邊支承的雙向矩形板，可采用塑性鉸線法或條帶法等塑性極限分析方法進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的分析與設(shè)計(jì)。當(dāng)邊界支承位移對(duì)板的內(nèi)力及破壞狀態(tài)有較大影響時(shí)，宜考慮邊界支承的豎向不均勻變形的影響。第三十九頁(yè)，共五十四頁(yè)。條文說(shuō)明：

結(jié)構(gòu)極限分析可采用精確解、上限解和下限解法。當(dāng)采用上限解法時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)結(jié)果或彈性理論的內(nèi)力分布，預(yù)先建立可能的破壞機(jī)構(gòu)，然后采用機(jī)動(dòng)法或極限平衡法求解結(jié)構(gòu)的極限荷載。當(dāng)采用下限解法時(shí)，可參考彈性理論的內(nèi)力分布，假定一個(gè)滿足極限條件的內(nèi)力場(chǎng)，然后用平衡條件求解結(jié)構(gòu)的極限荷載。上限解法要滿足極限分析中的機(jī)動(dòng)條件和平衡條件，一般選取一種破壞機(jī)構(gòu)，對(duì)于板則在板面布置一些塑性鉸線，使板成為機(jī)動(dòng)體系。下限解法須滿足屈服條件和平衡條件。對(duì)于鋼筋混凝土板，一般是選取彎矩分布場(chǎng)，這種彎矩分布聲滿足平衡條件以及力的邊界條件，同時(shí)又滿足板的屈服條件，即所選取的彎矩分布場(chǎng)中任何一處都不超過(guò)截面所能承擔(dān)的極限彎矩。條帶法屬于下限解法。第四十頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.7

間接作用分析5.7.1當(dāng)混凝土的收縮、徐變以及溫度變化等間接作用在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的作用效應(yīng)可能危及結(jié)構(gòu)的安全或正常使用時(shí)，宜進(jìn)行間接作用分析，并應(yīng)采取相應(yīng)的構(gòu)造措施和施工措施。條文說(shuō)明：大體積混凝土結(jié)構(gòu)、超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)在間接荷載作用下的裂縫問(wèn)題比較明顯，宜對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行間接作用效應(yīng)分析。對(duì)于允許出現(xiàn)裂縫的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)考慮裂縫的開(kāi)展使構(gòu)件剛度降低的影響，否則計(jì)算出來(lái)的作用效應(yīng)會(huì)失真。增加的一節(jié)第四十一頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.7.2溫度作用應(yīng)按下列情況考慮：1混凝土施工期：考慮外界氣溫、混凝土澆筑溫度、膠凝材料水化熱、調(diào)節(jié)溫度狀態(tài)的人工溫度措施、建筑物基底及相鄰部分的熱量傳導(dǎo)等；2結(jié)構(gòu)使用期：考慮季節(jié)溫差、外界氣溫、結(jié)構(gòu)表面日照及內(nèi)部使用環(huán)境溫度等周期性影響等，其溫度作用計(jì)算參數(shù)及周期變化過(guò)程應(yīng)取自工程附近氣象水文部門的實(shí)測(cè)資料。條文說(shuō)明：根據(jù)引起混凝土結(jié)構(gòu)溫度變化的原因和特點(diǎn)的不同，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)具體情況考慮施工期和（或）使用期的溫度作用，并給出了具體應(yīng)考慮的因素。溫度作用計(jì)算參數(shù)和混凝土熱學(xué)、力學(xué)及變形參數(shù)宜根據(jù)實(shí)際情況確定。第四十二頁(yè)，共五十四頁(yè)。5.7.3混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行間接作用分析，可采用本規(guī)范第5.5節(jié)的彈塑性分析方法；也可考慮裂縫和徐變對(duì)構(gòu)件剛度的影響，按彈性分析方法近似計(jì)算。條文說(shuō)明：

間接作用效應(yīng)分析可采用彈塑性分析方法，也可采用簡(jiǎn)化的彈性分析方法，但計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮混凝土的徐變及混凝土的開(kāi)裂引起的應(yīng)力松弛和應(yīng)力重分布。第四十三頁(yè)，共五十四頁(yè)。條～條二階效應(yīng)計(jì)算方法由法改為新方法二階效應(yīng)分為兩種：P-△效應(yīng)、P-δ效應(yīng)，本次規(guī)范著重描述P-δ效應(yīng)的處理方法。第四十四頁(yè)，共五十四頁(yè)。6.2.3彎矩作用平面內(nèi)截面對(duì)稱的偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)同一主軸方向的桿端彎矩比不大于0.9且設(shè)計(jì)軸壓比不大于0.9時(shí)，若構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比滿足公式（）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(yīng)根據(jù)本規(guī)范第條的規(guī)定，按截面的兩個(gè)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。（）式中：、—分別為偏心受壓構(gòu)件兩端截面按結(jié)構(gòu)分析確定的對(duì)同一主軸的組合彎矩設(shè)計(jì)值，絕對(duì)值較大端為，絕對(duì)值較小端為，當(dāng)構(gòu)件按單曲率彎曲時(shí)，取正值，否則取負(fù)值；

—構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度，可近似取偏心受壓構(gòu)件相應(yīng)主軸方向上下支撐點(diǎn)之間的距離；

i—偏心方向的截面回轉(zhuǎn)半徑。第四十五頁(yè)，共五十四頁(yè)。條文說(shuō)明：

各類混凝土結(jié)構(gòu)中的偏心受壓構(gòu)件在確定偏心受壓構(gòu)件的內(nèi)力設(shè)計(jì)值（M、N、V、T等）時(shí)，均應(yīng)遵守本規(guī)范條規(guī)定，考慮二階效應(yīng)(P-△)的影響。第四十六頁(yè)，共五十四頁(yè)。對(duì)于有側(cè)移和無(wú)側(cè)移結(jié)構(gòu)的偏心受壓桿件，若桿件的長(zhǎng)細(xì)比較大時(shí)，在軸力作用下，由于桿件自身?yè)锨冃蔚挠绊懀ǔ?huì)增大桿件中間區(qū)段截面的彎矩，即產(chǎn)生P-δ效應(yīng)。只要桿件發(fā)生單曲率彎曲且兩端的彎矩值比較接近時(shí)，就可能出現(xiàn)桿件中間區(qū)段截面考慮P-δ效應(yīng)后的彎矩值超過(guò)桿端彎矩的情況，從而使桿件中間區(qū)段的截面成為設(shè)計(jì)的控制截面；或者即使桿件發(fā)生雙曲率彎曲，但彎矩值超過(guò)桿端彎矩的情況。根據(jù)國(guó)外相關(guān)文獻(xiàn)資料、規(guī)范以及近期國(guó)內(nèi)對(duì)不同桿端彎矩比、不同軸壓比和不同長(zhǎng)細(xì)比的桿件進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)算表明，當(dāng)柱端彎矩比不大于0.9且軸壓比不大于0.9時(shí)，若桿件的長(zhǎng)細(xì)比滿足式（），則考慮桿件自身?yè)锨笾虚g區(qū)段截面的彎矩值通常不會(huì)超過(guò)桿端彎矩，即可以不考慮該方向桿件自身?yè)锨a(chǎn)生的附加彎矩應(yīng)影響。

本條的構(gòu)件端彎矩設(shè)計(jì)值通常指不利組合的彎矩設(shè)計(jì)值；對(duì)一、二、三、四級(jí)抗震等級(jí)的混凝土構(gòu)件，此值已經(jīng)考慮了本規(guī)范第十一章規(guī)定的“強(qiáng)柱弱梁”及其它有關(guān)調(diào)整。第四十七頁(yè)，共五十四頁(yè)。6.2.4排架結(jié)構(gòu)柱的二階效應(yīng)應(yīng)按本規(guī)范第條的規(guī)定計(jì)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(yīng)后控制截面彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公式計(jì)算：

（）

（）

（）

（）

當(dāng)小于1.0時(shí)取1.0；對(duì)剪力墻類構(gòu)件及核心筒類構(gòu)件，可取等于1.0。

相對(duì)02規(guī)范，進(jìn)行了較大的修改第四十八頁(yè)，共五十四頁(yè)。式中：Cm——構(gòu)件端截面偏心距調(diào)節(jié)系數(shù)，當(dāng)小于0.7時(shí)取0.7；

ηns——彎矩增大系數(shù)；

N——與彎矩設(shè)計(jì)值M2相應(yīng)的軸向壓力設(shè)計(jì)值；

ζc——截面曲率修正系數(shù)，當(dāng)計(jì)算值大于1.0時(shí)取1.0；條文說(shuō)明：本條考慮P-δ效應(yīng)的方法與美國(guó)ACI318-08規(guī)范基本相同。美國(guó)規(guī)范在計(jì)算ηns時(shí)采用的是