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文檔簡介

35/35鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的抗力計算、配筋和構(gòu)造要求等需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一的幾個問題關(guān)鍵詞:受彎承載力

受剪承載力

沖切

最小配筋

基礎(chǔ)承載力

摘要:針對《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007—2002)和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010—20o2)中涉及鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的抗力計算、配筋和構(gòu)造要求等需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一的幾個問題作了討論,并提出了改進(jìn)建議。

Abstract:Discussionsandsuggestionsforimprovementsonsomeproblemsincludingtheresistancecalculation,thesteelreinforcements,thedetailingrequirementsandetc.ofthereinforcedconcretespreadfoundation,whichweredirectlyinvolvedin“TheCodeforDesignofBuildingFoundation"(GB50007—2002)and“TheCodeforDesignofConcreteStructures”(GB50010—2002)inneedofunificationandcoordination,areputforwardinthepaper。

0前言?

鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計方法在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010—2002)和《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007—2002)中均作出了規(guī)定;而在“規(guī)范GB50007”中,則具體對包括擴(kuò)展基礎(chǔ)在內(nèi)的各類基礎(chǔ)設(shè)計作出了具體的規(guī)定。鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計應(yīng)包括下列內(nèi)容,即:?

1)按單向受剪承載力或(和)受沖切承載力計算,確定無腹筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的驗算截面有效高度h。;根據(jù)環(huán)境類別選用與混凝土強(qiáng)度等級相應(yīng)的混凝土保護(hù)層厚度。由此確定截面高度h;?

2)按正截面受彎承載力計算,確定獨(dú)立基礎(chǔ)底部、Y軸兩個方向的縱向受力鋼筋的截面面積A。、A?或條形基礎(chǔ)的配筋;?

3)對擴(kuò)展基礎(chǔ)提出幾何尺寸、材料和配筋等的構(gòu)造要求。上述兩本規(guī)范對擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容的異同點(diǎn)大致是:?

1)受沖切承載力計算.無論是基底反力(作用效應(yīng))設(shè)計值和受沖切承載力(抗力)設(shè)計值的取值,兩本規(guī)范協(xié)調(diào)一88IndustrialConstructionVo1.35,No.2,2005致;在底板反力由柱根的彎矩設(shè)計值|】If和軸壓力設(shè)計值.Ⅳ產(chǎn)生的條件下,均將受沖切計算簡化為類似于單向受剪承載力的計算方法.?

2)單向受剪承載力計算?!耙?guī)范GB50010”對無腹筋的一般(均布荷載為主)板類受彎構(gòu)件的受剪承載力抗力設(shè)計值公式是新增的內(nèi)容,“規(guī)范GB50007”同樣采納;但在剪力(作用效應(yīng))設(shè)計值的取值上,前者取板跨內(nèi)的最大剪力設(shè)計值或支座邊緣處的剪力設(shè)計值,后者取離支座(或柱)邊緣h處的剪力設(shè)計值。

3)構(gòu)造配筋要求?!耙?guī)范GB50010"從一般的構(gòu)造規(guī)定,提出了縱向受力鋼筋的最小配筋率以及鋼筋間距、直徑等要求;而“規(guī)范GB50007"僅提出鋼筋間距、直徑等要求.?

4)耐久性要求?!耙?guī)范GB50010”根據(jù)設(shè)計使用年限的規(guī)定,在不同環(huán)境類別下對混凝土等結(jié)構(gòu)材料的耐久性提出了基本要求,特別是規(guī)定了不同的設(shè)計使用年限和環(huán)境條件下應(yīng)采用不同的最低混凝土強(qiáng)度等級;“規(guī)范GB50007”在未指出上述條件下,規(guī)定了最低混凝土強(qiáng)度等級。由上可知,將上述兩本規(guī)范協(xié)調(diào)一致是十分必要的,為此,寫出此文供專家評說。

?

1概念分析

1.1受剪破壞機(jī)理與受剪承載力?

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受剪破壞機(jī)理可能是混凝土結(jié)構(gòu)中認(rèn)識最不清楚的問題之一.盡管研究者從構(gòu)件截面或有限元等多種分析方法,并采用各種適宜的本構(gòu)模型,用于分析各自的試驗對象可獲得較滿意的結(jié)果。但是,用上述方法去校核已發(fā)表的眾多試驗結(jié)果,總是存在不完全符合的情況,這里所指的“不符合"主要反映在受剪破壞的試驗值與分析方法的計算值不相吻合。?

各類分析方法所反映的計算參數(shù)只能抓主流的,不能面面俱到,因此不完全符合是可以理解的;同樣,由于試驗方法、試驗材料、試驗計量、破壞標(biāo)志等存在的隨機(jī)性和系統(tǒng)性誤差,導(dǎo)致試驗結(jié)果的不完全真實也是造成兩者不符合的原因,這從試驗統(tǒng)計圖示中試驗數(shù)據(jù)的離散程度之大可以看出。?

配置箍筋或(和)彎起鋼筋的鋼筋混凝土構(gòu)件受剪的破壞機(jī)理,從工程的宏觀概念出發(fā),把它們視作是桁架與拱的組合傳力模型,從而為實用的受剪承載力公式由混凝土項抗力與箍筋或(和)彎起鋼筋項抗力的線性相加或復(fù)合相加組成奠定了基礎(chǔ)。但是,對無腹筋的鋼筋混凝土構(gòu)件受剪的破壞機(jī)理,能否采用上述組合模型就有疑問,因為它不存在作為受拉腹桿的箍筋、彎起鋼筋,盡管有些學(xué)者尚在為完善這類模型進(jìn)行不斷的探索。無腹筋受彎構(gòu)件的受剪破壞常呈斜拉型破壞,斜裂縫一旦出現(xiàn),即很快形成臨界斜裂縫,并迅速伸展至受壓邊緣,使構(gòu)件斜拉為兩部分而破壞,它屬于脆性破壞。破壞的位置不一定與最大剪力的位置同步。鑒于無腹筋受彎構(gòu)件破壞的特殊性,在未得到滿意的破壞模型之前,研究者與工程界著眼于通過試驗的統(tǒng)計結(jié)果來建立設(shè)計用的實用公式或者把它視作經(jīng)驗公式,它借助試驗對象所提供的主要參數(shù)作為構(gòu)成經(jīng)驗公式的基礎(chǔ),例如,對分布荷載作用下無腹筋的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,其受剪承載力試驗值主要取決于:?=F(,P:,lo,h,A,h0?)(1)?式中、lD:——混凝土抗拉強(qiáng)度(或經(jīng)換算的)實測值、縱向受拉鋼筋實際配筋率;?f。,『l—-構(gòu)件的跨高比;?A——截面面積;

『l?!孛嬗行Ц叨?。?

由于受剪承載力試驗值的確定取決于施加在構(gòu)件上的均布破壞荷載值及由其產(chǎn)生在某一“指定截面”處相應(yīng)的破壞剪力值,即=。均布破壞荷載值的確定涉及構(gòu)件達(dá)到受剪承載力時的破壞標(biāo)志,照理說,達(dá)到該破壞標(biāo)志的截面(通常是傾斜且傾角是不確定的截面)就應(yīng)是上述的“指定截面",一個指定的斜截面上具有可選擇的幾個破壞剪力值,該取其中的較大值、中間值還是較小值?其次,受彎構(gòu)件的類型很多,有簡支、連續(xù)或懸臂等類構(gòu)件,它們的破壞截面位置將取決于構(gòu)件的類型、內(nèi)力(彎矩、剪力)的變化規(guī)律、配筋特征等參數(shù).鑒于上述情況,研究者通常將均布破壞荷載作用下的支座反力作為構(gòu)件的受剪承載力試驗值,時,不再顧及破壞的“指定截面"位置。取用上述試驗值的好處是:它所對應(yīng)的構(gòu)件最大剪力值即是支座反力。我國的研究者在分析國內(nèi)外試驗結(jié)果時,均是按此原則進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)分析的;我國歷年來各次修訂的〈混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范>也是按此原則規(guī)定剪力設(shè)計值的取值的。?

應(yīng)當(dāng)指出,實現(xiàn)均布加載宜采用水壓或氣壓法,對線性構(gòu)件難于采用;通常的做法是采用多點(diǎn)集中加載來代替.根據(jù)受剪承載力的試驗數(shù)據(jù)按式(1)回歸所得的具體公式代表了試驗的平均水平。為了結(jié)構(gòu)安全性的考慮,規(guī)范提供設(shè)計用的公式,其取值要比上述回歸公式低得多,通常說所取的是試驗結(jié)果的偏下值,它具有足夠的保證率,以滿足設(shè)計可靠指標(biāo)的要求。取值降低了的受剪承載力設(shè)計值,通常是通過對材料強(qiáng)度取用設(shè)計值、幾何參數(shù)取用名義值以及經(jīng)驗公式中系數(shù)的調(diào)整來實現(xiàn)的。這些都可在現(xiàn)行規(guī)范中的相關(guān)公式中見到。于是,對分布荷載作用下無腹筋的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的一般設(shè)計表達(dá)式可寫為:?

式中——受彎構(gòu)件跨度內(nèi)的或指定截面的最大剪力設(shè)計值;

——該跨受彎構(gòu)件的受剪承載力設(shè)計值;?——混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。

通常,式(1)與式(3)間的差別,除了后者采用材料強(qiáng)度設(shè)計值之外,公式中的常數(shù)項和系數(shù)也因上面提及的可靠度要求而會不同,不過表達(dá)形式基本保持一致。?

當(dāng)然,也有主張取離開支座距離c處的剪力設(shè)計值.。作為所謂的最大剪力設(shè)計值,以及與其相應(yīng)的受剪承載力設(shè)計值,它們的確定仍然離不開上述的試驗結(jié)果及可靠度的考慮,因此,在式(2)基礎(chǔ)上給出這種情況的一般設(shè)計表達(dá)式:

?

對分布荷載作用下的受彎構(gòu)件,上述兩種剪力設(shè)計值之間的關(guān)系為:

式中,為折減系數(shù),:G(clf。),對簡支或兩端為固端的受彎構(gòu)件,可取=1-2clf。。當(dāng)采用式(4)的表達(dá)式而又要滿足與式(2)的可靠度要求等效,勢必就要求受剪承載力設(shè)計值也應(yīng)保持下列關(guān)系:??

由式(2)~式(6)的關(guān)系可得出下列結(jié)論:在分布荷載作用下的無腹筋受彎構(gòu)件,其受剪承載力設(shè)計表達(dá)式在選擇不同位置的剪力設(shè)計值作為最大剪力設(shè)計值時,應(yīng)相應(yīng)地選擇與其配套的受剪承載力設(shè)計值。順便指出,從邏輯上講上述結(jié)論也可用于分布荷載作用下的有腹筋受彎構(gòu)件。?

1.2鄰近支座區(qū)段可變荷裁的直接傳遞?

在鄰近支座區(qū)段范圍內(nèi)有分布荷載或集中荷載作用在受彎構(gòu)件頂部時,荷載按照擴(kuò)散角將直接以受壓方式傳遞到支座內(nèi),它與剛性基礎(chǔ)(如無筋擴(kuò)展基礎(chǔ))的傳力機(jī)制類同;在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計理論中把它稱為“不連續(xù)區(qū)”或“D區(qū)"。對無腹筋受彎構(gòu)件的設(shè)計,我們關(guān)心的是如何在已知式(3)中的有關(guān)設(shè)計參數(shù)后,再由式(2)來確定其截面尺寸或h,這時可不必去細(xì)究該支座區(qū)段的具體受力狀況。但是,對有腹筋受彎構(gòu)件的設(shè)計,則涉及到在該區(qū)段內(nèi)如何配置腹筋的問題.國外有些規(guī)范中,對布荷載作用下的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,通常采用類似式(4)的方案,如,美國“規(guī)范ACI318”和歐洲規(guī)范EC2中,均取用c=h處的剪力設(shè)計值作為最大設(shè)計值.此外,“規(guī)范ACI318”對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件取c=ho/2,對深梁?。?0。15Z(Z為凈跨)等;c的不同取值,似乎不是純機(jī)理性而是基于安全性的一種處理手法。對應(yīng)于離支座距離c的構(gòu)件截面,均稱為臨界截面。按臨界截面進(jìn)行計算所需的箍筋用量,將可延伸配至支座處。因為在分布荷載作用下有腹筋受彎構(gòu)件的受剪破壞位置不一定會在支座附近,沒有必要在構(gòu)件c的長度區(qū)段(D區(qū))內(nèi)按支座邊的最大剪力設(shè)計值來計算并配置過多的箍筋用量;在“規(guī)范GB50010"第7.5.2條要求取支座邊緣處截面的剪力設(shè)計值。顯然是偏于安全的規(guī)定。

1.3沖切破壞機(jī)理與受沖切承載力?

有些學(xué)者和規(guī)范把鋼筋混凝土板的沖切破壞視作雙向受剪破壞,提出了不同的分析模型,它也同屬于認(rèn)識不太清楚的問題。從試驗的角度講,施加沖切荷載的位置近旁,常常是沖切破壞的位置;除非荷載位置附近鋼筋混凝土板得到極大的加強(qiáng),這時,破壞位置才會轉(zhuǎn)移到近旁較薄弱的部位產(chǎn)生沖切破壞,總之,沖切破壞的位置基本是可確定的。各國規(guī)范對受沖切承載力的估計仍依據(jù)試驗數(shù)據(jù)并考慮可靠度要求來建立設(shè)計用的實用公式.對無腹筋的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件受沖切承載力的一般設(shè)計表達(dá)式可寫為:?

式中,,為集中力(沖切力)設(shè)計值;R為受沖切承載力設(shè)計值,為最不利沖切破壞錐體的平均周長;ID:為兩個方向配置鋼筋的平均配筋率或等效配筋率,取~/P。P。關(guān)于周長至少有兩種說法:一種如上面對所述的定義,“規(guī)范GB50010”和“規(guī)范ACI318”屬于此類取值,相應(yīng)于此u處板的垂直截面稱為臨界截面;另一種稱為臨界周長,它是指沖切破壞錐體上(沿有效高度位置)最大的周長,歐洲規(guī)范Ec2就是這樣定義的。事實上,臨界周長與沖切破壞錐體的形狀有關(guān)。通常的沖切破壞錐體呈喇叭狀,而并非為一個截頭錐體,因此在選取周長時,各國規(guī)范是不同的,例如:美國“規(guī)范ACI318"和我國規(guī)范均取45.截頭錐體,歐洲“規(guī)范EC2"則取33.7。截頭錐體;在板的有效高度為ho的條件下,前者的水平投影長度為h。,而后者的水平投影長度為1.5h。??傊还苣姆N周長取值,最終要反映在R。。的

取值是否符合試驗規(guī)律和可靠度要求上。因此,不妨把周長的取值視作一種處理手法。?

集中力(沖切力)設(shè)計值的取值是有講究的,特別在樓板與基礎(chǔ)中,應(yīng)有所區(qū)別。“規(guī)范GB50010”規(guī)定:“按柱所承受的軸向力設(shè)計值的層間差值減去沖切破壞錐體范圍內(nèi)板所承受的荷載設(shè)計值"。從邏輯角度講,這樣取值是合適的;但是也應(yīng)看到,樓面活荷載取為均布荷載是假定性的,是由<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》根據(jù)等效原則給出的,實際上在沖切破壞錐體范圍內(nèi)不一定有活荷載,因此不減去活荷載設(shè)計值屬于不利組合,它是穩(wěn)妥的。但對基礎(chǔ)而言,情況有所不同,沖切破壞錐體范圍內(nèi)的板底地基反力以壓力傳遞的形式來平衡柱根傳來的部分軸向壓力和彎矩,所以“規(guī)范GB50010”和“規(guī)范GB50007"均規(guī)定,應(yīng)扣除這部分反力的條件下進(jìn)行獨(dú)立基礎(chǔ)的受沖切承載力計算;歐洲“規(guī)范EC2”也是這樣規(guī)定的。美國“規(guī)范ACI318”則規(guī)定扣除由l‘.所圍的基礎(chǔ)底面部分反力,顯然,它的扣除量要少于前者。

1.4概念分析的結(jié)論

1)在分布荷載作用下的鋼筋混凝土無腹筋受彎構(gòu)件的受剪承載力計算中,可取用支座邊緣截面的剪力設(shè)計值作為設(shè)計的依據(jù),只要所提供的受剪承載力設(shè)計值是基于試驗中獲得的支座反力作為統(tǒng)計分析基本依據(jù)而給出的。進(jìn)而言之,“規(guī)范C,B50010”所提供的鋼筋混凝土無腹筋受彎構(gòu)件的設(shè)計方法,因而對作用效應(yīng)項和抗力項的規(guī)定是匹配的,也是相對合理的。?

2)在受沖切承載力計算中,對基礎(chǔ),應(yīng)在集中力中扣除沖切破壞錐體底面部分的反力:對樓板,從偏于安全考慮,可不扣除沖切破壞錐體范圍內(nèi)的活荷載。

?

2擴(kuò)展基礎(chǔ)承載力計算方法的改進(jìn)

?

2.1正截面承載力計算?

“規(guī)范GB50010”第5.3。2條規(guī)定,允許承受分布荷載的雙向矩形板,可采用塑性鉸線等塑性極限分析方法進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計。由于塑性鉸線法是塑性極限分析的上限解,同一個雙向板可選擇多種可能的破壞圖形,按每一種塑性鉸線圖形可求得對應(yīng)的極限荷載值,找到其中最小的極限荷載值所對應(yīng)的破壞圖形,才是實際發(fā)生的塑性鉸線圖形。

“規(guī)范GB50007”第8.2。7條提供了確定獨(dú)立基礎(chǔ)底板配筋的兩個方向彎矩設(shè)計值公式(8.2。7-4)和公式(8。2.7—5),并在圖8。2.7—2中示意了兩個方向的驗算截面和產(chǎn)生一個方向彎矩的底板反力作用面積。應(yīng)當(dāng)說,這是一種破壞圖式,但不一定是最不利(極限荷載最小)的破壞圖式。由該圖可直觀判斷出,沿兩個柱邊的兩個方向板截面形成的直線形(即單向的)塑性鉸線才可能是最不利的,因為就一個方向而言,它構(gòu)成的底板反力作用面積最大,也即由其產(chǎn)生對柱邊塑性鉸線處的彎矩最大,要求的配筋也就要多些。按美國“規(guī)范ACI318”編寫的美國教材“'中列舉的算例均是按單向計算的;我國的《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94—9)、〈鋼筋混凝土承臺設(shè)計規(guī)程》(CECS88:97)以及“規(guī)范GB50OO7”在計算多樁矩形承臺時,也是這樣算的.

?

2。2彎矩和軸向壓力作用下獨(dú)立基礎(chǔ)的受沖切承載力計算?

在“規(guī)范GB50010”和“規(guī)范GB50007"中,均采用相同的近似計算方法,它們大致是上世紀(jì)7O年代提出的;同時,這兩本規(guī)范又新增了有不平衡彎矩作用時的板柱結(jié)構(gòu)或平板式筏基的受沖切承載力計算方法。應(yīng)當(dāng)說,這是對同一個問題采用了兩種不同的方法,今后能否統(tǒng)一成一種方法,這是需要探討的問題。下面

介紹按上述新增內(nèi)容應(yīng)用于獨(dú)立基礎(chǔ)受沖切承載力的計算方法。?

帶柱帽或不帶柱帽的頂層無梁樓蓋與獨(dú)立基礎(chǔ)的沖切破壞形態(tài)和計算原則是相當(dāng)?shù)模瑸榇?,可按“?guī)范GB50010”附錄G(也可按“規(guī)范GB50007”第8.4,7條的規(guī)定)確定等效集中力設(shè)計值,然后再按“規(guī)范GB50010”第7.7.5條的規(guī)定進(jìn)行獨(dú)立基礎(chǔ)受沖切承載力計算.具體做法如下:?

1)在受沖切承載力的計算中,只需用柱根的內(nèi)力設(shè)計值Ⅳ、進(jìn)行等效集中力設(shè)計值的計算,不必再引入基礎(chǔ)自重及其上的土重,因為后者與由它們引起的地基反力自相平衡。?

2)根據(jù)“規(guī)范GB50007”第8,2.7條的規(guī)定,在計及N、M以及基礎(chǔ)自重及其上土重的條件下,偏心距不應(yīng)大于1/6基礎(chǔ)寬度;當(dāng)不滿足上述條件時,在N、M作用下地基土與基礎(chǔ)之間應(yīng)按部分脫開進(jìn)行計算.

3)對獨(dú)立基礎(chǔ)產(chǎn)生沖切破壞的有效軸向壓力設(shè)計值N和有效彎矩設(shè)計值M應(yīng)在N、M基礎(chǔ)上,扣除由N、M產(chǎn)生在沖切破壞錐體底面范圍內(nèi)地基反力組成的反向軸向力N。和反向彎矩肘。

4)按“規(guī)范GB50010"附錄G的原則確定等效集中力設(shè)計值.;按“規(guī)范GB50010”第7.7。5條和第7.7.1條的規(guī)定。就可驗算獨(dú)立基礎(chǔ)的受沖切承載力。?

根據(jù)上述思路,考慮到矩形的沖切破壞錐體底面面積A與基礎(chǔ)底面面積A的形心相重合的條件,按材料力學(xué)的方法,可推導(dǎo)得到:

?

式中,,。、,為對應(yīng)于沖切破壞錐體底面面積A和基礎(chǔ)底面面積A的慣性矩。?

按照“規(guī)范GB50010”公式(G。0.1一1)可確定驗算獨(dú)立基礎(chǔ)用的等效集中力設(shè)計值公式:??

式中n-—沖切破壞錐體底面面積形心至彎矩方向沖切臨界截面邊緣的距離;.-—彎矩受剪傳遞系數(shù):a≤1.0,建議按下式計?算:

當(dāng)f/h。>2。5時,取f/ho=2.5,f為基礎(chǔ)懸挑長度;?!?彎矩受剪傳遞系數(shù)基本值,可按“規(guī)范GB50010"的公式(G。0。2—4)或“規(guī)范GB50007的公式(8.4.7—3)計算;,——按沖切臨界截面計算的類似極慣性矩,可按“規(guī)范GB50010”第G.0。2條計算,也可按“規(guī)范GB50007"附錄D計算。?對階形基礎(chǔ),尚應(yīng)取變階處的尺寸作為柱截面尺寸后求得FI-啊,再進(jìn)行受沖切承載力的驗算.?

應(yīng)當(dāng)指出,公式(11)中引入系數(shù)a是基于下列考慮:在剛性板中產(chǎn)生沖切破壞時,其內(nèi)力的傳遞為剪切型的;在柔性板中產(chǎn)生沖切破壞時,內(nèi)力的傳遞為彎剪型的。為此,近似地采用深受彎構(gòu)件的界限劃分辦法,提出了a系數(shù)公式。這個問題可以商榷。對基礎(chǔ)板的縱向受拉鋼筋,其伸出沖切破壞錐體以外的長度宜在f和h。兩者中取較大值,或采取其他有效的錨固方式.?

2.3擴(kuò)展基礎(chǔ)的受彎、受剪承載力計算

我國設(shè)計的擴(kuò)展基礎(chǔ),習(xí)慣于做成較為剛性的基礎(chǔ)居多,因此,適當(dāng)考慮擴(kuò)展基礎(chǔ)懸挑部分的跨高比對受彎、受剪承載力的影響是適宜的。?

參照“規(guī)范GB50010"第lO。7節(jié)對深受彎構(gòu)件的規(guī)定,提出下列方案供討論:?

1)正截面受彎承載力計算??

式中,f為基礎(chǔ)懸挑長度:當(dāng)f/h〉2.5時,取f/h=2.5;當(dāng)f/h<1。0時,取f/h=1.0。此外,當(dāng)<O.2ho時,取x=0。2ho。?

2)斜截面單向受剪承載力計算

?

?

按式(15)計算獨(dú)立基礎(chǔ)時,b、h應(yīng)取兩個方向?qū)?yīng)的基礎(chǔ)寬度(或長度)和相應(yīng)的截面有效高度。a是懸挑受彎構(gòu)件受剪承載力的折減系數(shù),假定當(dāng)f/h=2.5時,取a=1.O;當(dāng)f/h=1.0時,建議?。?0.8,則系數(shù)a可按下式確定:

考慮系數(shù)a是基于深受彎構(gòu)件通常是簡支或連續(xù)受彎構(gòu)件,在垂直荷載下支座反力在構(gòu)件底部產(chǎn)生的摩擦力對受彎構(gòu)件起著有利的拱作用效應(yīng),在懸挑受彎構(gòu)件中則是無此有利效應(yīng)的,故引入此折減系數(shù)。?

2.4避免連續(xù)倒塌的配筋驗算

在CEB—FIP制訂的《模式規(guī)范》MC90中規(guī)定,為了減少板一柱連接處局部破壞的偶然事件中發(fā)生連續(xù)倒塌的危險性,板中在橫穿板一柱交界面內(nèi)的底部鋼筋總的截面面積應(yīng)符合下列規(guī)定:?Nd≤_廠’A.(17)

此處,N應(yīng)取靜力計算或抗震計算的軸向力設(shè)計值,并取yRE=1.0o?

按計算A配置的鋼筋應(yīng)通過柱的主筋內(nèi)側(cè)布置;當(dāng)A.不是利用貫通受力鋼筋時,建議該專門鋼筋伸出柱截面外的長度宜取(z。+h.)和2.兩者中的較大值.?

上述規(guī)定已為《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2002)第6.6.9條和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3—2002)第8。2.3條采用。這種配筋的理念應(yīng)在底板厚度不大的獨(dú)立基礎(chǔ)中采用,特別是預(yù)制鋼筋混凝土柱的獨(dú)立杯口基礎(chǔ).四川德陽發(fā)生由于設(shè)計錯誤造成的基礎(chǔ)沖切破壞倒塌事故,在正常的設(shè)計中也應(yīng)吸取其中的教訓(xùn)。?

3擴(kuò)展基礎(chǔ)的若干構(gòu)造要求?

應(yīng)當(dāng)說,“規(guī)范GB50010”從廣義的角度,對各類混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一般構(gòu)造要求作了原則性規(guī)定,并對有些構(gòu)件作了具體規(guī)定;“規(guī)范GB50007”對包括擴(kuò)展基礎(chǔ)在內(nèi)的各類基礎(chǔ)都作出了具體規(guī)定.當(dāng)然規(guī)范之間協(xié)調(diào)、銜接上也有些欠缺,下面僅就鋼筋昆凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)底板的縱向受拉鋼筋最小配筋率和混凝土強(qiáng)度等級等問題作一討論。

3.1擴(kuò)展基礎(chǔ)底板縱向受拉鋼筋的最小配筋率

“規(guī)范GB50007”對諸如筏板、樁等均規(guī)定了縱向受拉鋼筋的最小配筋率,但對擴(kuò)展基礎(chǔ),僅規(guī)定了鋼筋的最小直徑和最大間距,因此,設(shè)計人員提出下列猜測:

1)僅需按計算要求并滿足“規(guī)范GB50007”的構(gòu)造配筋即可.?

2)應(yīng)符合“規(guī)范GB50010”第9.5.2條關(guān)于臥置于地基上的混凝土板,板中受拉鋼筋的最小配筋率可適當(dāng)降低,但不應(yīng)小于0.15%。

3)由于“規(guī)范GB50010”第9。5.2條條文說明中指出,它屬于鋼筋混凝土厚板,因此,人們揣測它屬于地基筏板,不適用于擴(kuò)展基礎(chǔ)。因此認(rèn)為,應(yīng)按上述規(guī)范第9。5.1條的規(guī)定,取max{0.2%,0.4/f,};有人特別指出,條形基礎(chǔ)底板配筋就應(yīng)按此規(guī)定。

無獨(dú)有偶,這個問題早在美國也存在不同觀點(diǎn).美國“規(guī)范ACI318—1992~2002”,對等厚的結(jié)構(gòu)板和基礎(chǔ)板,其受拉鋼筋的最小配筋率應(yīng)符合對溫度和收縮配筋的要求,同時鋼筋的最大間距不應(yīng)大于3和450mm(2002版第l0。5.4條),對溫度和收縮配筋的最小配筋率(按混凝土毛面積計算)應(yīng)符合下列規(guī)定并不應(yīng)低于0.14%(2002版第7.12。2條):

a)使用40級或50級變形鋼筋的板,取0.2%;?

b)使用60級變形鋼筋或焊接鋼絲網(wǎng)(光面或變形),取0.18%:?

c)使用在屈服應(yīng)變?yōu)?.35%時所測得屈服應(yīng)力超過400N/mm2鋼筋的板,取0。0018×4oo/f,k。美國的50級、60級鋼筋大致相當(dāng)于我國的HRB335、HRB400鋼筋。

對于美國規(guī)范ACI318的規(guī)定,文獻(xiàn)[1]中作了如下的評述:將規(guī)范“ACI318—1989”第l0.5節(jié)提出的最小配筋率(即10~=1.4,這是“ACI318—1992”年版之前的規(guī)定;“規(guī)范ACI318-1995”年版已將最小配筋率改為10~=AB,min/bh。=0.25~/=,且不應(yīng)小于1。4/f,~,這里指矩形截面,計算按公制,除外其他改用我國的符號表示)應(yīng)用于基礎(chǔ)時,是每一個方向分別要求,還是指總量,爭論很多。仔細(xì)閱讀“ACI規(guī)范第10。5。3條及說明RIO.5.3可知,荷載會分散到旁邊去,而且不大會出現(xiàn)突然破壞。但是,這個理由僅適合于高次超靜定的房屋樓板;在基礎(chǔ)(這里可能是指擴(kuò)展基礎(chǔ))中,重分布的可能性很小,還因為基礎(chǔ)對結(jié)構(gòu)安全的重要性,很多工程師仍然取基礎(chǔ)的最小配筋率1.4.這個意見在“規(guī)范ACI318—2002”的RIO。5中得到了肯定,它作出了如下的說明:在懸臂構(gòu)件和其他不可能產(chǎn)生彎矩重分布的靜定構(gòu)件中,一個較高的最小受拉鋼筋數(shù)量尤為必要。

該教材指出的(擴(kuò)展)基礎(chǔ)重要性和非超靜定性以及.規(guī)范ACI318—2002"的進(jìn)一步闡述應(yīng)引起我們關(guān)注?;A(chǔ)對上部結(jié)構(gòu)起到承上啟下作用,其所處地下或水下環(huán)境的嚴(yán)竣性并難于檢查,同時要保證在設(shè)計使用年限內(nèi)不需大修等要求,適當(dāng)提高最小配筋率,略為增加安全儲備是有必要的。為此,結(jié)合“規(guī)范GB50010—2002”中的有關(guān)規(guī)定,提出下列擴(kuò)展基礎(chǔ)的最小配筋率建議取值供大家討論:獨(dú)立基礎(chǔ)底板的每一方向和條形基礎(chǔ)的縱向受拉鋼筋最小配筋率應(yīng)取-nax{0.15%,0。45f./f,},按此建議算得的JD列于表l中。確定A應(yīng)按計算截面處的全截面面積計算。?表1縱向受拉鋼筋最小配筋百分率JD%

條形基礎(chǔ)底板的縱向受拉鋼筋的最小配筋率宜符合。規(guī)范GB50010—2002”中對受彎構(gòu)件的規(guī)定,即取max{0。2%,0。45f,/f,}。?

3.2擴(kuò)展基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級

“規(guī)范GB50007”第3。0.4條規(guī)定:基礎(chǔ)設(shè)計安全等級、結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用;但是在第8.2.2條作出擴(kuò)展基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20的規(guī)定中,未與設(shè)計使用年限相掛鉤。對此,似應(yīng)作出必要的補(bǔ)充。?

參照“規(guī)范GB50010”第3。4節(jié)的規(guī)定,擬訂表2的取值供討論。本文未論及少筋混凝土可否在基礎(chǔ)中應(yīng)用的問題。?表2鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的最低混凝土強(qiáng)度等級

?注:1)當(dāng)有可靠工程經(jīng)驗時,最低混凝土強(qiáng)度等級可降低一級。2)對四、五類環(huán)境,應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

參考文獻(xiàn)?

1尼爾遜·溫特爾(美)?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計.過鎮(zhèn)海,等,譯.北京:中國建筑工業(yè)出版社,1994

2艾倫:威廉斯(美).鋼混混凝土結(jié)構(gòu)設(shè){十.北京:中國水利水電出版社論文稿專業(yè):金融學(xué)班級:金融02丁學(xué)號:02314435學(xué)生姓名:蘇松妹指導(dǎo)老師:柯孔林二○○五年九月目錄1引言……………22文獻(xiàn)綜述………………………32.1單一指標(biāo)評價方法……………………32.2多指標(biāo)綜合評價方法…………………33評價模型構(gòu)造…………………43.1數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)的相關(guān)理論…………………43。2DEA模型簡介…………53。2.1基于投入的評價DMU總技術(shù)效率的具有非阿基米德無窮小的C2R模型……53。2。2基于投入的評價DMU純技術(shù)效率的具有非阿基米德無窮小的C2GS2模型63。2.3DMU純規(guī)模效率的計算公式……………………73。2.3DEA方法中的規(guī)模效益值………73。3指標(biāo)選擇………………74實證分析………………………84.1樣本選取………………84.2商業(yè)銀行經(jīng)營績效評價結(jié)果的確定…………………84.3評價結(jié)果分析…………104.3。1橫向分析………………………104.3.1。1國有商業(yè)銀行與非國有股份制商業(yè)銀行的比較…104.3.1.2上市股份制銀行與非上市股份制銀行的比較……114.3。2縱向分析………………………115結(jié)束語………………………125.1結(jié)論…………………125.2本文利用DEA方法的優(yōu)勢及進(jìn)一步研究方向……12[參考文獻(xiàn)]…………………13對我國商業(yè)銀行經(jīng)營績效的分析:DEA方法的應(yīng)用【摘要】加入WTO后,我國銀行業(yè)面臨更加激烈的市場競爭。面對這樣的外部環(huán)境,我國銀行業(yè)要想持續(xù)發(fā)展,就必須提高銀行綜合競爭力.銀行經(jīng)營績效是銀行綜合競爭力的重要體現(xiàn),對商業(yè)銀行績效進(jìn)行科學(xué)、全面的評價日益顯地重要。本文在總結(jié)國內(nèi)外現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,確定利用非參數(shù)法中的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)對2001—2003年我國14家商業(yè)銀行的經(jīng)營績效進(jìn)行實證研究。研究表明我國商業(yè)銀行效率普遍低下,四大國有商業(yè)銀行出現(xiàn)了較大的技術(shù)非效率,明顯低于股份制商業(yè)銀行,上市股份制銀行績效優(yōu)于非上市股份制銀行?!娟P(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)商業(yè)銀行經(jīng)營績效1引言隨著金融體制改革的深入,我國多元化的商業(yè)銀行體系業(yè)已形成,國有商業(yè)銀行仍然占據(jù)核心地位,但是,隨著銀行業(yè)改革和發(fā)展進(jìn)入一個新階段,全國性的股份制商業(yè)銀行開始成為中國銀行體系越來越重要的組成部分,截止2004年底,股份制商業(yè)銀行的資產(chǎn)總額為46972.12億元,比年初增加7171。94億元,增幅為18。02%,在全部銀行業(yè)金融機(jī)構(gòu)中的占比為14。86%,貸款余額為28859。45億元,比年初增加4268。62億元,增幅為17.36%,根據(jù)銀監(jiān)會公布的數(shù)據(jù),股份制商業(yè)銀行按五級分類標(biāo)準(zhǔn)劃分的平均不良貸款比例為4。93%,比年初減少2。68個百分點(diǎn)。股份制商業(yè)銀行在金融領(lǐng)域得到了迅速發(fā)展,它們正成為我國銀行業(yè)的重要發(fā)展力量。但是我國銀行業(yè)發(fā)展與國際水平仍然存在較大差距,在中國成功加入WTO后,其外部環(huán)境處于前所未有的激烈狀況,競爭形勢也越來越嚴(yán)峻.為迎接挑戰(zhàn),贏得競爭,在國際金融中居于有利的位置,科學(xué)、有效的經(jīng)營績效管理無疑是國內(nèi)銀行持續(xù)成長、永續(xù)經(jīng)營的一個重要條件.由于銀行經(jīng)營的特殊性,對銀行經(jīng)營績效的評價存在較大的難度。國際上最初采用一些財務(wù)指標(biāo)或這些指標(biāo)的加權(quán)平均和進(jìn)行評估。不可否認(rèn),這些指標(biāo)在一定程度上能夠反映銀行經(jīng)營績效,但是這些方法的不足也是顯而易見的,首先,這些財務(wù)指標(biāo)只是反映銀行在一個會計周期內(nèi)的短期經(jīng)營效果,難以反映長期經(jīng)營績效,也無法綜合評估銀行在融資、營銷和運(yùn)作等方面的表現(xiàn)(Sherman和Gold1985);其次財務(wù)指標(biāo)的選擇帶有主觀隨意性,并往往因此造成錯誤的分析(Yeh1996).近年來,國際上對銀行經(jīng)營績效的研究越來越多地借助于“前沿分析法”.在前沿分析法中,按一定的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造一個生產(chǎn)前沿面,被評估銀行與該前沿面的差距就是它的效率.在前沿分析法中往往有“參數(shù)分析法”(ParametricMethod)和“非參數(shù)分析法"(Non—ParametricMethod).鑒于傳統(tǒng)財務(wù)指標(biāo)的缺陷,本文采用非參數(shù)分析法中的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)對銀行的經(jīng)營績效進(jìn)行實證研究,該方法能夠?qū)︺y行的績效進(jìn)行較為全面、準(zhǔn)確的評價,筆者希望本文能夠為銀行績效研究提供一定的決策支持信息。2文獻(xiàn)綜述商業(yè)銀行經(jīng)營績效評價是對商業(yè)銀行的經(jīng)營目標(biāo)實現(xiàn)程度進(jìn)行考核、評價的過程,即對其經(jīng)營效果的判斷,既包括對客觀結(jié)果的評價,也包括對經(jīng)營管理者主觀行為的判斷[1]??冃гu價作為衡量銀行經(jīng)營水平的重要手段,對銀行的生存與發(fā)展有著重要的意義.關(guān)于銀行績效的研究,國內(nèi)有關(guān)文獻(xiàn)大都使用財務(wù)指標(biāo),如資產(chǎn)收益率、存貸比率等,這些指標(biāo)都是從某一局部入手,只能大致反映銀行經(jīng)營績效,并且所提供的信息相當(dāng)有限,難以全面準(zhǔn)確地反映銀行效率的改進(jìn)及其相關(guān)因素的貢獻(xiàn)程度,同時也無法提供改進(jìn)績效的方法,具有很大的局限,其實用性較低。隨著我國金融體制改革的深入,績效評價的方法還出現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)增加值、熵值法、平衡記分卡等改進(jìn)的評價方法?,F(xiàn)對商業(yè)銀行績效評價的發(fā)展與綜述評價如下.2.1單一指標(biāo)評價方法國內(nèi)外傳統(tǒng)的單一指標(biāo)評價方法,主要是借助銀行的某一具體的財務(wù)比率,如存貸比率、資本充足率、凈資產(chǎn)收益率等,通過計算將所得的各項財務(wù)指標(biāo)與其歷年情況進(jìn)行縱向?qū)Ρ龋蚺c國內(nèi)外的其他銀行進(jìn)行橫向?qū)Ρ?,根?jù)對比結(jié)果對銀行的整體經(jīng)營情況進(jìn)行評價。如趙旭(2001)采用單因素指標(biāo)對中外商業(yè)銀行的經(jīng)營效率、成本效率和資產(chǎn)配置效率進(jìn)行了比較分析[2].但是由于傳統(tǒng)的單一指標(biāo)大多是建立在會計利潤的基礎(chǔ)上,在計算的時候只考慮了銀行的借入資金的財務(wù)費(fèi)用,并沒有考慮到從銀行所有者角度考慮的權(quán)益資本成本。為此,20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一種被稱為經(jīng)濟(jì)增加值(EconomicValueAdded,EVA)的績效評價方法,它是一種衡量企業(yè)業(yè)績和投資者價值是否增加的指標(biāo)體系。EVA的運(yùn)用考慮了權(quán)益資本的機(jī)會成本,實現(xiàn)了績效評價從會計利潤到經(jīng)濟(jì)利潤的轉(zhuǎn)變,但其核心仍然是利潤。國內(nèi)學(xué)者高莉(2003)結(jié)合我國實際對原始EVA方法進(jìn)行了修正,對我國商業(yè)銀行績效進(jìn)行實證分析,作者認(rèn)為國有商業(yè)銀行資金使用效率過低,并將影響中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展能力[3]。2.2多指標(biāo)綜合評價方法多指標(biāo)綜合評價是通過在銀行安全性、流動性和贏利性等方面設(shè)定多個指標(biāo),并應(yīng)用多元統(tǒng)計等方法將這些指標(biāo)所包含的信息進(jìn)行合理的加工而得出的一個綜合評價值,然后通過綜合評價值來比較不同銀行的綜合經(jīng)營績效。通常采用的多元統(tǒng)計方法有因子分析法和熵值法等。如孫繼國、伍海華(2004)運(yùn)用因子分析和聚類分析的方法對2002年l2家國內(nèi)商業(yè)銀行的績效進(jìn)行了評價,通過構(gòu)建出由11項指標(biāo)組成的指標(biāo)體系,重點(diǎn)考察了商業(yè)銀行的盈利性、流動性和安全性。由因子分析和聚類分析的結(jié)果得出,上市是商業(yè)銀行開辟資本金來源、提高資本充足率和績效的有效途徑[4]。如謝赤等人(2002)就根據(jù)所構(gòu)建的綜合評價指標(biāo)體系,通過將熵值法應(yīng)用于非國有獨(dú)資銀行經(jīng)營績效的綜合評價,得出了具有較強(qiáng)實際意義的結(jié)論,并認(rèn)為熵值法這種根據(jù)指標(biāo)數(shù)據(jù)提供的信息量客觀賦權(quán)方法是一種實在應(yīng)用中簡單可行的科學(xué)方法[5].與單一指標(biāo)方法相比較,多指標(biāo)綜合評價反映的是多方面的綜合指標(biāo)信息,但是這些指標(biāo)仍然屬于財務(wù)信息。由于面臨信息時代的發(fā)展,銀行還必須對其他非財務(wù)方面信息進(jìn)行研究,對影響銀行經(jīng)營績效的其他方面,如客戶關(guān)系、業(yè)務(wù)流程、技術(shù)和創(chuàng)新等進(jìn)行投入。為適應(yīng)需要,1992年,卡普蘭教授(R.Kaplan)和諾頓教授(D.Norton)第一次提出了“平衡計分卡”(BalancedScoreCard,BSC)的概念。平衡計分卡是一種綜合績效評價體系,它包含了財務(wù)信息、顧客方面、內(nèi)部經(jīng)營管理方面、學(xué)習(xí)和成長方面這四個方面的內(nèi)容。國內(nèi)學(xué)者趙國杰、趙紅梅(2004)針對傳統(tǒng)銀行評價體系中以單一財務(wù)指標(biāo)為基礎(chǔ),不能真實反映企業(yè)的實際經(jīng)營能力和管理水平的缺陷,引入平衡記分卡,結(jié)合我國銀行業(yè)現(xiàn)狀及行業(yè)特點(diǎn)嘗試績效評價體系研究,通過在財務(wù)、顧客、內(nèi)部治理及學(xué)習(xí)與成長四個方面構(gòu)建以戰(zhàn)略和遠(yuǎn)景為中心的銀行績效評價體系,進(jìn)一步闡明該指標(biāo)的內(nèi)在因果關(guān)系[6]。雖然綜合指標(biāo)績效評價方法在保留傳統(tǒng)的單一財務(wù)度量方法的同時,引入了度量未來業(yè)績的驅(qū)動因素,考慮了非財務(wù)因素的影響,實現(xiàn)了財務(wù)指標(biāo)與非財務(wù)指標(biāo)的融合,但是它們?nèi)灾豢紤]了績效而沒有考慮到實現(xiàn)這些績效的相關(guān)投入,它們忽視了成本因素和各項能力之間的相互聯(lián)系。鑒此,本文采用了數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)對商業(yè)銀行經(jīng)營績效進(jìn)行綜合評價,下面將根據(jù)數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法給出詳細(xì)說明。3評價模型構(gòu)造3.1數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)的相關(guān)理論數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DataEnvelopmentAnalysis,簡稱DEA)是著名的運(yùn)籌學(xué)家Charnes和Cooper等人以相對效率概念為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種非參數(shù)統(tǒng)計方法。是基于數(shù)學(xué)規(guī)劃理論評價具有多個輸入與多個輸出決策單元(DecisionMakingUnit簡稱DMU)間相對有效性的系統(tǒng)分析方法。由于不需要任何權(quán)重假設(shè)和不必事先確定輸入輸出間的函數(shù)關(guān)系,DEA方法不但避免了主觀因素的影響,減少了誤差,還大大豐富了微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中的生產(chǎn)函數(shù)理論及應(yīng)用技術(shù),使得生產(chǎn)函數(shù)的主要研究手段由單一的參數(shù)方法擴(kuò)展到參數(shù)方法與非參數(shù)方法并重.自從1978年DEA方法提出以來,在金融機(jī)構(gòu)的效率分析中得到了廣泛的應(yīng)用,隨著相關(guān)研究的不斷深入,已經(jīng)成為研究銀行效率重要而有效的分析工具。由于銀行性質(zhì)的特殊性及經(jīng)營活動的復(fù)雜性,其投入變量與產(chǎn)出變量之間難以界定,而且兩者并不一定存在明確的數(shù)學(xué)關(guān)系,尋求特定的生產(chǎn)函數(shù)具有一定的困難,而DEA模型,將所有決策單元的投入與產(chǎn)出項投影到幾何空間中,以尋求最低投入或最高產(chǎn)出作為邊界。當(dāng)某個決策單元落在邊界上,我們稱這個決策單元為最有效率,其相對效率值為1。若決策單元落在邊界內(nèi),則該決策單元為無效率,此時的效率值介于0—1之間。DEA模型是透過相對比較的觀念,找出每個DMU的各加權(quán)產(chǎn)出和與各加權(quán)投入和之間的比值,進(jìn)而決定其效率值.下面就基于投入的DEA模型進(jìn)行簡單的介紹.3.2DEA模型簡介3。2。1基于投入的評價DMU總技術(shù)效率的具有非阿基米德無窮小的C2R模型C2R模型是最基本的DEA評價模型,決策單元DMU的DEA有效性是同時針對規(guī)模有效性和技術(shù)有效性進(jìn)行的,其用于研究銀行的總技術(shù)效率?,F(xiàn)假設(shè)有n家銀行(決策單元),每家銀行都有m個投入變量和s個產(chǎn)出變量,其中,Xj=(X1j,X2j,X3j,…,Xmj)T≥0,j=1,……nYj=(Y1j,Y2j,Y3j,…,Ymj)T≥0,j=1,……n即其分量非負(fù)且至少有一個是正的.minθ-ε(êTs-+eTs+)s.t.ΣλjXj+s-=θX0ΣλjYj—s+=Y0λj≥0,s-≥0,s+≥0,ê=(1,1,1……,1)T∈Rm,e=(1,1,1……,1)T∈Rsε為阿基米德無窮小該模型用于評價DMU的技術(shù)和規(guī)模的綜合效率,即為總技術(shù)效率。θ為該決策單元DMU。的有效值(指投入相對于產(chǎn)出的有效利用程度),X0表示第j0個DMU投入向量,Y0表示第j0個DMU產(chǎn)出向量,λj為相對于DMU。重新構(gòu)造一個有效DMU組合中第j0個決策單元DMUj的組合比例,s-,s+為松弛變量。其經(jīng)濟(jì)含義為:(1)當(dāng)θ=1且s-=s+=0時,則稱DMU0為確定性DEA有效,即在這n個決策單元組成的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中,在原投入x。的基礎(chǔ)上所獲得的產(chǎn)出Y.已達(dá)到最優(yōu);(2)當(dāng)θ=1且s—≠0或s+≠0時則稱DMU。為確定性弱DEA有效,即在這n個決策單元組成的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中對于投入x??蓽p少s+而保持原產(chǎn)出Y.不變,或在投入x。不變的情況下可將產(chǎn)出提高s+;(3)當(dāng)θ<1時,DMU為非確定性DEA有效。上述C2R模型假設(shè)銀行在規(guī)模收益不變的情況下經(jīng)營,得出的最優(yōu)值θ*為商業(yè)銀行的總技術(shù)效率,它可以分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率。3。2.2基于投入的評價DMU純技術(shù)效率的具有非阿基米德無窮小的C2GS2模型C2GS2模型是用來單純的評價部門間相對技術(shù)有效的,純技術(shù)效率反映了銀行當(dāng)前的生產(chǎn)點(diǎn)與規(guī)模收益變化的生產(chǎn)前沿之間技術(shù)水平運(yùn)用的差距。minσ-ε(êTs-+eTs+)s.t。ΣλjXj+s—=σX0ΣλjYj—s+=Y0,Σλj=1,j=1,2,……,nλj≥0,s—≥0,s+≥0,ê=(1,1,1……,1)T∈Rm,e=(1,1,1……,1)T∈Rsε為阿基米德無窮小該模型用于計算DMU的純技術(shù)效率,其經(jīng)濟(jì)含義為(1)當(dāng)σ=1,則稱DMU0為弱DEA有效。(2)σ=1且s-=s+=0時,則稱DMU0為確定性DEA有效.3.2.3DMU純規(guī)模效率的計算公式規(guī)模效率則反映了規(guī)模收益不變的生產(chǎn)前沿與規(guī)模收益變化的生產(chǎn)前沿之間的距離。ρ*=θ*/σ*,即銀行的規(guī)模效率等于該銀行的總技術(shù)效率與其純技術(shù)效率的比值.3.2。4DEA方法中的規(guī)模收益值設(shè)k=Σλj,則稱K為DMU0的規(guī)模收益值。(1)當(dāng)K=1時,表示DMU的規(guī)模收益不變,此時DMU.達(dá)到最大產(chǎn)出規(guī)模點(diǎn);(2)當(dāng)K〈1時,表示規(guī)模收益遞增,且K值越小規(guī)模遞增趨勢越大,表示DMU.在投入X0的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加投入量,產(chǎn)出量將有更高比例的增加;(3)當(dāng)K〉l,表示規(guī)模收益遞減,且K值越大規(guī)模遞減趨勢越大。表明在DMU。投入X0的基礎(chǔ)上增加投入量不可能帶來更高比例的產(chǎn)出,此時沒有再增加決策單元投入的必要了.3。3指標(biāo)選擇一般而言,銀行業(yè)的生產(chǎn)程序并不明確,且投入與產(chǎn)出間的區(qū)分模糊,使得國內(nèi)外相關(guān)研究對銀行的投入與產(chǎn)出的衡量與認(rèn)定存在分歧,至今尚無定論。因此合理定義投入與產(chǎn)出,是正確利用DEA方法測量銀行績效的一個關(guān)鍵問題。對銀行產(chǎn)出與投入的定義一般常用的方法有生產(chǎn)法(PA)、資產(chǎn)組合法(AA)、金融中介法(IA)。由于使用生產(chǎn)法時,必須知道銀行業(yè)務(wù)的數(shù)量,而這數(shù)量在研究整個銀行業(yè)各家銀行績效的時候較難得到,所以本文不采用這種方法。資產(chǎn)組合法和金融中介法存在一個共同缺陷,即把貸款的數(shù)量作為銀行的產(chǎn)出,沒有把銀行貸款質(zhì)量的差異這個因素考慮進(jìn)去。這對于國外銀行來說是適用的,但是我國銀行存在著大量的不良貸款,為了解決這個問題,本文一方面把貸款作為銀行產(chǎn)出,同時又把銀行稅前利潤也作為產(chǎn)出。原因在于銀行作為金融企業(yè),其經(jīng)營的最終目的是實現(xiàn)利潤最大化,同時把銀行利潤作為產(chǎn)出,這即可避免涉及貸款質(zhì)量這個難以測度的問題,又可以體現(xiàn)銀行經(jīng)營目標(biāo),稅前利潤中的各項稅費(fèi)也體現(xiàn)了銀行對社會的貢獻(xiàn)。至于投入方面,勞動力是重要的一項投入要素,由于中國的銀行普遍存在人員過多,機(jī)構(gòu)臃腫,而又缺乏對銀行人力資源的有效管理的情況,往往導(dǎo)致銀行的效率不高。選取固定資產(chǎn)作為另一項投入,原因是近年來很多銀行為了滿足市場的不斷產(chǎn)生的需求,在市場中贏得有利的位置,一方面通過增加網(wǎng)點(diǎn)和分支機(jī)構(gòu)來吸引存款,擴(kuò)大規(guī)模,另一方面不斷改善硬件設(shè)備,這樣雖然提高了服務(wù)效率,但同時也增加了運(yùn)營成本。而存款作為銀行的負(fù)債,銀行要為之付出利息,存款的多少決定利息支出的高低,我們將其作為銀行的一項投入。綜合考慮上述因素及數(shù)據(jù)的可得性,本文DEA模型確定投入變量包括勞動力(當(dāng)年銀行的全部職工人數(shù))、固定資產(chǎn)(固定資產(chǎn)凈值)、和存款(各項貸款合計),產(chǎn)出包括貸款(各項貸款合計)、利潤(稅前利潤總額)。表1投入產(chǎn)出變量表X1X2X3Y1Y2勞動力固定資產(chǎn)存款貸款利潤總額4實證分析4.1樣本選取根據(jù)銀行投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)的易獲性,本文選取了14家商業(yè)銀行作為樣本,考察的樣本期為2001年、2002年和2003年,其中包括四家國有獨(dú)資商業(yè)銀行和十家股份制商業(yè)銀行,它們分別是中國工商銀行、中國銀行、中國建設(shè)銀行、中國農(nóng)業(yè)銀行、交通銀行、招商銀行、中國光大銀行、中興實業(yè)銀行、中國民生銀行、華夏銀行、興業(yè)銀行、深圳發(fā)展銀行、上海浦東發(fā)展銀行和廣州發(fā)展銀行.樣本數(shù)據(jù)取自《中國金融年鑒》和2001-2003年各銀行年報(各銀行原始財務(wù)數(shù)據(jù)見附表1~14)。本文以14家商業(yè)銀行的統(tǒng)計資料為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),采用運(yùn)籌學(xué)軟件LINDO6.1計算各家商業(yè)銀行的效率值,并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行績效評價的比較和排序分析。4。2商業(yè)銀行經(jīng)營績效評價結(jié)果的確定運(yùn)用軟件計算各商業(yè)銀行2001年、2002年、2003年三年的總體效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率,確定規(guī)模收益狀況并對其進(jìn)行次序排名,結(jié)果見表2、表3和表4.表22001年14家銀行績效評價結(jié)果銀行名稱總體效率θ*純技術(shù)效率σ*規(guī)模效率ρ*規(guī)模收益狀況排列次序中國工商銀行0。710510.7105規(guī)模收益遞減11中國建設(shè)銀行0.59450。77790。7642規(guī)模收益遞減14中國農(nóng)業(yè)銀行0.62360.80180。7778規(guī)模收益遞減13中國銀行0.672910。6729規(guī)模收益遞減12交通銀行0.895610.8956規(guī)模收益遞減7招商銀行0。84680.98400.8606規(guī)模收益遞減9中國光大銀行0。858110.8581規(guī)模收益遞減8中信實業(yè)銀行0。911710。9117規(guī)模收益遞減6中國民生銀行111規(guī)模收益不變1華夏銀行111規(guī)模收益不變1興業(yè)銀行111規(guī)模收益不變1深圳發(fā)展銀行0。770910.7709規(guī)模收益遞增10上海浦發(fā)銀行0。911910.9119規(guī)模收益遞減5廣州發(fā)展銀行0.93410。96690.9661規(guī)模收益遞減4總體平均0.83790。96650.8643國有銀行平均0.65040.89650.7314股份制銀行平均0.91290。99500。9175表32002年14家銀行績效評價結(jié)果銀行名稱總體效率θ*純技術(shù)效率σ*規(guī)模效率ρ*規(guī)模收益狀況次序排列中國工商銀行0。713110.7131規(guī)模收益遞減11中國建設(shè)銀行0.61200。78710.7775規(guī)模收益遞減14中國農(nóng)業(yè)銀行0.61570.80440.7654規(guī)模收益遞減13中國銀行0.690010。6900規(guī)模收益遞減12交通銀行0.87980。92070.9556規(guī)模收益遞減10招商銀行111規(guī)模收益不變1中國光大銀行0.981510.9815規(guī)模收益遞減7中信實業(yè)銀行111規(guī)模收益不變1中國民生銀行111規(guī)模收益不變1華夏銀行111規(guī)模收益不變1興業(yè)銀行0。932310.9323規(guī)模收益遞增9深圳發(fā)展銀行0.978710。9787規(guī)模收益遞增8上海浦發(fā)銀行111規(guī)模收益不變1廣州發(fā)展銀行111規(guī)模收益不變1總體平均0.88590。96520.9139國有銀行平均0.65770。89790.7365股份制銀行平均0。97720.99210.9848表42003年14家銀行績效評價結(jié)果銀行名稱總體效率θ*純技術(shù)效率σ*規(guī)模效率ρ*規(guī)模收益狀況次序排列中國工商銀行0。667110。6671規(guī)模收益遞減12中國建設(shè)銀行0.65690.87610。7498規(guī)模收益遞減13中國農(nóng)業(yè)銀行0。53580。75910。7058規(guī)模收益遞減14中國銀行0.706510。7065規(guī)模收益遞減11交通銀行0。79310。85780.9246規(guī)模收益遞減10招商銀行111規(guī)模收益不變1中國光大銀行0。93580.93610.9997規(guī)模收益遞減9中信實業(yè)銀行111規(guī)模收益不變1中國民生銀行111規(guī)模收益不變1華夏銀行0.941410.9414規(guī)模收益遞增8興業(yè)銀行111規(guī)模收益不變1深圳發(fā)展銀行0.989910.9899規(guī)模收益遞增6上海浦發(fā)銀行111規(guī)模收益不變1廣州發(fā)展銀行0.946110。9461規(guī)模收益遞增7總體平均0.86950.95920.9016國有銀行平均0.64160.90880。7073股份制銀行平均0。96050.97940.98024。3評價結(jié)果分析根據(jù)各家銀行的計算結(jié)果,本文對我國商業(yè)銀行2001—2003年的效率分別進(jìn)行橫向和縱向分析。4。3.1橫向分析4。3。1.1國有商業(yè)銀行與非國有股份制商業(yè)銀行的比較非國有股份制商業(yè)銀行的效率顯著高于國有商業(yè)銀行.2001-2003年期間,股份制商業(yè)銀行的總技術(shù)效率平均值都高于國有商業(yè)銀行,且四大國有商業(yè)銀行全部為非DEA有效。從效率平均值可看出,四大國有商業(yè)銀行和股份制銀行的總技術(shù)無效更大程度上是由于規(guī)模無效引起的。下面就2003年的結(jié)果作具體分析,在2003年,四大國有商業(yè)銀行都為非DEA有效,總技術(shù)效率的平均值為0。6416,明顯低于股份制商業(yè)銀行的總體平均值0.9605。在四大國有商業(yè)銀行中,中國農(nóng)業(yè)銀行的總技術(shù)效率最低,這與現(xiàn)實情況也是相符的,中國銀行的總技術(shù)效率最高,但仍然低于總體平均值.四大國有商業(yè)銀行全部為規(guī)模收益遞減,說明我國國有商業(yè)銀行的投入規(guī)模過大,存在機(jī)構(gòu)臃腫、人員冗余的狀況,應(yīng)適當(dāng)縮減資源投入量以達(dá)到最佳經(jīng)營規(guī)模。在股份制商業(yè)銀行中,績效最好的是招商銀行、中信實業(yè)銀行、民生銀行、興業(yè)銀行和深圳發(fā)展銀行,這五家銀行不但技術(shù)有效,而且規(guī)模有效,說明它們充分利用了現(xiàn)有的人力、物力獲得較好的效益.華夏銀行和廣州發(fā)展銀行的績效相對差些,處在中間位置,但是它們的純技術(shù)效率等于1,而且都是規(guī)模收益遞增,說明在當(dāng)前的技術(shù)水平下其產(chǎn)出增量的相對百分比高于相應(yīng)的投入增量的相對百分比,說明其投入規(guī)模過小,可以適當(dāng)增加投入以實現(xiàn)更大規(guī)模的產(chǎn)出效益.而績效最差的是光大銀行和交通銀行,排在最后,導(dǎo)致績效較低的原因有純技術(shù)非效率也有規(guī)模非效率。4.3.1.2上市股份制銀行與非上市股份制銀行的比較截止至2003年底,我國有五家上市銀行,分別是招商銀行、民生銀行、華夏銀行、浦東發(fā)展銀行和深圳發(fā)展銀行,無論是2001年、2002年還是2003年,這五家上市銀行的績效都明顯高于非上市銀行。在2003年,其中招商銀行、民生銀行、浦東發(fā)展銀行都為DEA有效,它們的總技術(shù)效率和純技術(shù)效率都等于1,說明在利用現(xiàn)有的投入獲得效益上做得最好,而績效較差的華夏銀行和深圳發(fā)展銀行的純技術(shù)效率等于1,且為規(guī)模收益遞增,說明這兩家銀行還有擴(kuò)大經(jīng)營規(guī)模的余地,可以適當(dāng)增加投入資源量以達(dá)到最佳產(chǎn)出效益。從上面結(jié)果可以看出,上市是商業(yè)銀行開辟資本金來源、提高績效的有效途徑.對我國商業(yè)銀行來說,上市有利于與國際接軌,同時由于上市銀行要求的財務(wù)信息的透明度,這樣可以提高銀行的管理水平。4。3.2縱向分析從2001—2003年的次序排名結(jié)果中可以看出,四大國有商業(yè)銀行并沒有出現(xiàn)大幅度的變化,績效是所有銀行中最差的。而在非國有股份制商業(yè)銀行中,招商銀行、中信實業(yè)銀行和浦發(fā)銀行在2002年和2003年績效都有一定程度的提高,招商銀行的績效排名從2001年的第九位提升到2003的第一位,中信實業(yè)銀行和浦發(fā)銀行在2003年也都并排第一位,而且在2002年和2003年三家銀行都是DEA有效,純技術(shù)效率和規(guī)模效率等于1。華夏銀行卻從2001年的第一位降到第八位,主要原因是由于規(guī)模非效率引起的,但是它的規(guī)模收益遞增,說明它可以通過增設(shè)網(wǎng)點(diǎn),增加分支機(jī)構(gòu)來達(dá)到最佳經(jīng)營規(guī)模。綜合以上的分析,導(dǎo)致國有商業(yè)銀行效率明顯低于非國有股份制商業(yè)銀行的根本原因在于體制原因,國有商業(yè)銀行的經(jīng)營活動較多受到行政干預(yù),缺乏獨(dú)立性,資產(chǎn)運(yùn)作方面大多投向國有大中型企業(yè),但這些企業(yè)往往經(jīng)營效益較差,到期較難收回信貸資產(chǎn),導(dǎo)致國有商業(yè)銀行的不良貸款的增加,損害了自身的經(jīng)濟(jì)利益。而股份制商業(yè)銀行是為了促進(jìn)商業(yè)銀行間的競爭,提高生產(chǎn)效率而建立的。從一開始,股份制商業(yè)銀行就將實現(xiàn)利潤最大化作為經(jīng)營目標(biāo),獨(dú)立性大,經(jīng)營靈活,銀行運(yùn)作效益較高.國有商業(yè)銀行績效偏低,已影響到我國商業(yè)銀行的整體績效水平,因此提高國有商業(yè)銀行績效成為問題的關(guān)鍵。我們應(yīng)積極推進(jìn)國有商業(yè)銀行股份制改造,按照建立現(xiàn)代企業(yè)制度的要求,把國有獨(dú)資商業(yè)銀行改造成運(yùn)行機(jī)制健全、經(jīng)營目標(biāo)明確、財務(wù)狀況良好、具有較強(qiáng)國際競爭力的現(xiàn)代金融企業(yè)。5.結(jié)束語5.1結(jié)論本文以2001—2003年我國四大國有商業(yè)銀行和十家股份制商業(yè)銀行的統(tǒng)計資料為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),運(yùn)用非參數(shù)方法數(shù)據(jù)包絡(luò)模型DEA方法測度了14家商業(yè)銀行2001到2003年間的總技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率,其中對于DEA模型,我們把員工人數(shù)、固定資產(chǎn)和存款作為投入變量,把利潤和貸款作為產(chǎn)出變量.實證結(jié)果表明:我國四大國有商業(yè)銀行出現(xiàn)了較大的技術(shù)非效率,三年的技術(shù)效率平均值都在0。6左右,明顯低于股份制商業(yè)銀行,因此國有商業(yè)銀行應(yīng)該減少投入以降低成本,改變重規(guī)模輕效益的現(xiàn)象。而股份制商業(yè)銀行的技術(shù)無效大都源于規(guī)模非效率,說明股份制商業(yè)銀行面臨著規(guī)模無效的問題,這主要是由于最近幾年來,股份制商業(yè)銀行為提高市場競爭力,盲目擴(kuò)展機(jī)構(gòu)、增設(shè)網(wǎng)點(diǎn),使得經(jīng)營成本過高,還與機(jī)構(gòu)中存在的勞動力過剩的問題有關(guān).上市股份制銀行績效優(yōu)于非上市股份制銀行,因此我們應(yīng)正視上市對銀行經(jīng)營績效的正面作用.5.2本文利用DEA方法的優(yōu)勢及進(jìn)一步研究方向本文運(yùn)用DEA方法對商業(yè)銀行經(jīng)營績效進(jìn)行綜合評價,優(yōu)勢主要體現(xiàn)于以下兩個方面:(1)可處理多項投入、多項產(chǎn)出之評估問題;DEA可處理多項投入、多項產(chǎn)出之評估問題,而不需事先知道投入產(chǎn)出間的函數(shù),及預(yù)估的參數(shù),實用性較強(qiáng)。(2)評價相對全面;除可以得到銀行的技術(shù)效率外,還可以測算出純技術(shù)效率、規(guī)模效率等,企業(yè)評價相對來說比較全面。但是由于我國金融市場發(fā)展的不完善,商業(yè)銀行信息披露不規(guī)范,因而對評價數(shù)據(jù)的采集造成一定困難,非上市銀行的年報中大量數(shù)據(jù)殘缺,在論文指標(biāo)選擇時造成一定的障礙。同時雖然國內(nèi)外已存在大量的評價商業(yè)銀行績效的方法,但是我國一直缺乏一種有效的評價方法,不能對商業(yè)銀行的績效進(jìn)行完整、科學(xué)的評價。鑒于此,本文認(rèn)為今后商業(yè)銀行績效評價的研究發(fā)展方向應(yīng)在借鑒國外經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合本國銀行的實際情況,建立適合我國的銀行經(jīng)營績效評價體系??梢詫⒍喾N評價方法結(jié)合起來,綜合各種方法的優(yōu)點(diǎn),對我國的商業(yè)銀行的績效作出更為全面的評價,真正提高我國商業(yè)銀行的經(jīng)營效率?!緟⒖嘉墨I(xiàn)】[1]杜映梅,2003:《績效管理》,對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)出版社.[2]趙旭,2001:《中外商業(yè)銀行效率比較分析》,世界經(jīng)濟(jì)文匯2001(1)P39—P44頁.[3]高莉,2003:《中國銀行業(yè)創(chuàng)值能力分析-EVA體系對銀行經(jīng)營績效的考察》,《財貿(mào)經(jīng)濟(jì)》,第11期,P26-P33頁。[4]孫繼國、伍海華,2004:《我國商業(yè)銀行績效的綜合評價》,《華東經(jīng)濟(jì)管理》2004年八月第18卷第4期[5]謝赤,2002:《熵值法在銀行經(jīng)營績效綜合評價中的應(yīng)用》,《中國軟科學(xué)》,第九期[6]趙國杰,2004:《基于平衡記分卡構(gòu)建商業(yè)銀行績效評價體系》,《現(xiàn)代財經(jīng)》,第5期,P3—P6頁.[7]戴國強(qiáng),1999:《商業(yè)銀行經(jīng)營管理學(xué)》,《高等教育出版社》。[8]張健華,2003:《我國商業(yè)銀行效率研究的DEA方法及1999-2001年效率的實證分析》,《金融研究》,第3期,P11—P24頁。[9]李建軍,2004:《國有商業(yè)銀行公共績效評價體系的設(shè)計與比較》,《金融論壇》,第5期,P17-P22頁。[10]夏冠軍,2004:《我國商業(yè)銀行的經(jīng)營績效分析》,《運(yùn)籌與管理》,第4期,P145—P149頁。[11]傅立文,何衛(wèi)江,2005:《市場競爭與國有商業(yè)銀行的自身能力》,《金融研究》第2期,P106-P114頁。[12]劉燕萍,2001:《國外商業(yè)銀行部門績效評價系統(tǒng)的經(jīng)驗與啟示》,《中國城市金融》第12期,P43-P45頁.[13]黃憲,1998:《中國銀行業(yè)效率分析》,《國際金融研究》[14]CharnesA,CooperWW,GolanyB,etal.Foundat(yī)ionsofdataenvelopmentanalysisforpareto—koopmansefficientempiricalproductionfunctions[J]。JournalofEconometrics,1985,30(1—2):91—107.[15]Ying—MingWang,2005:Onfuzzymulti-attributedecision—makingmodelsandmethodswithincompletepreferenceinformation,F(xiàn)uzzySetandSystem151,P258-P301.[16]閻慈琳,1998:《關(guān)于主成分分析做綜合評價的若干問題》,《數(shù)理統(tǒng)計與管理》第2期,P22—P25頁。[17]JosephC。Paradi,ClaireSchaffnit。Commercialbranchperformanceevaluationandresultscommunicat(yī)ioninaCanadianbank-—--aDEAapplication,JournalofHighTechnologyManagementResearch,1(2003),P32-P51.[18]CommercialBankOperatingPerformanceevaluationinChina----aDEAapplicat(yī)ionAbstract:AfterentryintoWTO,ThecommercialbanksofChinahavefacedmoreintensemarketcompetihesuchcircumstance,thecommercialbanksofChinawanttodevelopcontinuously,theymustimprovetheircompetitivepower。Thecommercialbankoperatingperformanceistheimportantlyembodimentofcompetitivepowerofthecommercial

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