荷載組合和內(nèi)力調(diào)整先后順序-規(guī)范規(guī)定

規(guī)范的作用效應(yīng)組合，一般建立在線彈性分析疊加原理基礎(chǔ)上。高規(guī)JGJ3-2010在第5.6節(jié)《荷載組合和地震作用組合的效應(yīng)》正文和條文說明中首次將線形疊加予以明確，以符合《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153的有關(guān)規(guī)定，區(qū)分線形分析和非線性分析的不同效應(yīng)組合狀況。常規(guī)情況下，荷載效應(yīng)組合仍以【線彈性分析疊加類型】為主，上述假定已成為中國絕大部分規(guī)范和教材解釋荷載效應(yīng)的默認(rèn)前提條件。另一方面，中國規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)總體地震作用工作性能、地震剪力分擔(dān)及構(gòu)件內(nèi)力調(diào)整等內(nèi)容做了詳細(xì)規(guī)定，并且在結(jié)構(gòu)分析之前需對(duì)【結(jié)構(gòu)體系相關(guān)屬性】進(jìn)行定義，使荷載組合（實(shí)為“荷載效應(yīng)組合”）時(shí)必須注意規(guī)范的這些內(nèi)力調(diào)整，并且要關(guān)注調(diào)整的前后順序。一、非線性作用效應(yīng)組合查《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153-2008第8.2.4條：對(duì)持久設(shè)計(jì)狀況和短暫設(shè)計(jì)狀況，應(yīng)采用作用的基本組合。1、基本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值可按下式確定：注：在作用組合的效應(yīng)函數(shù)S(?)中，符號(hào)“∑”和“+”均表示組合，即同時(shí)考慮所有作用對(duì)結(jié)構(gòu)的共同影響，而不表示代數(shù)相加。2、當(dāng)作用與作用效應(yīng)按線性關(guān)系考慮時(shí)，基本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算：注1.對(duì)持久設(shè)計(jì)狀況和短暫設(shè)計(jì)狀況，也可根據(jù)需要分別給出作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值；2.可根據(jù)需要，從作用的分項(xiàng)系數(shù)中將反映作用效應(yīng)模型不定性的系數(shù)γsd分離出來。高規(guī)JGJ3-2010條文說明：第5.6.1條和5.6.3條均適應(yīng)于【作用和作用效應(yīng)】呈【線性關(guān)系】的情況。如果結(jié)構(gòu)上的作用和作用效應(yīng)不能以線性關(guān)系表述，則作用組合的效應(yīng)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153的有關(guān)規(guī)定。二、常規(guī)荷載組合【線形關(guān)系】2.1規(guī)范規(guī)定HYPERLINK"/showpic.html""/showpic.html"以高規(guī)JGJ3-2010為例。第5.6.1條：持久設(shè)計(jì)狀況和短暫設(shè)計(jì)狀況下，當(dāng)荷載與荷載效應(yīng)按線性關(guān)系考慮時(shí)，荷載【基本組合】的【效應(yīng)設(shè)計(jì)值】應(yīng)按下式確定：第2項(xiàng)增加γL是新規(guī)范的調(diào)整。設(shè)計(jì)使用年限為50年時(shí)取1.0，100年時(shí)取1.1。第5.6.3條：地震設(shè)計(jì)狀況下，當(dāng)作用與作用效應(yīng)按線性關(guān)系考慮時(shí)，荷載和地震作用【基本組合】的【效應(yīng)設(shè)計(jì)值】應(yīng)按下式確定：從地震作用效應(yīng)的解釋可以看出，組合前應(yīng)【乘以相應(yīng)的增大系數(shù)、調(diào)整系數(shù)】。2.2荷載組合及相關(guān)問題荷載組合一般指的是荷載效應(yīng)組合。涉及內(nèi)力調(diào)整的組合，指的是【基本組合】。荷載組合的種類：1、基本組合：承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)組合。2、標(biāo)準(zhǔn)組合：正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)組合。3、準(zhǔn)永久組合：正常使用極限狀態(tài)，考慮荷載長期效應(yīng)組合。4、人防組合：考慮核武器（或常規(guī)武器）爆炸等效靜荷載與靜荷載同時(shí)作用，承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)組合。至于荷載效應(yīng)組合原則（特別是基本組合）、組合數(shù)量、分類及標(biāo)準(zhǔn)化使用，查各軟件使用手冊(cè)即可。手工校核設(shè)計(jì)內(nèi)力時(shí)，需要用到組合號(hào)及其組合順序。一般情況下，手工校核應(yīng)注意【設(shè)計(jì)內(nèi)力】≠【分析內(nèi)力】≠【組合內(nèi)力】，因都經(jīng)過了內(nèi)力組合前、后的調(diào)整。參見本文小結(jié)附表。三、荷載效應(yīng)組合和內(nèi)力調(diào)整的順序3.1高規(guī)JGJ3-2010第5.6.5條1、非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按本規(guī)程第5.6.1條的規(guī)定進(jìn)行【荷載組合】的【效應(yīng)計(jì)算】。2、抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)同時(shí)按本規(guī)程第5.6.1條和5.6.3條的規(guī)定進(jìn)行【荷載和地震作用組合】的【效應(yīng)計(jì)算】；3、按本規(guī)程第5.6.3條計(jì)算的【組合內(nèi)力設(shè)計(jì)值】，尚應(yīng)按本規(guī)程有關(guān)規(guī)定進(jìn)行調(diào)整。3.2高規(guī)JGJ3-2010第5.6節(jié)條文說明1、地震設(shè)計(jì)狀況作用【基本組合】的效應(yīng)，當(dāng)本規(guī)程有規(guī)定時(shí)，地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)【首先】乘以相應(yīng)的調(diào)整系數(shù)、增大系數(shù)，【然后】再進(jìn)行效應(yīng)組合。如：薄弱層剪力增大、樓層最小地震剪力系數(shù)(剪重比)調(diào)整、框支柱地震軸力的調(diào)整、轉(zhuǎn)換構(gòu)件地震內(nèi)力放大、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)有關(guān)地震剪力調(diào)整等。2、對(duì)非抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)按式(5.6.1)計(jì)算荷載效應(yīng)的組合；對(duì)抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)同時(shí)按式(5.6.1)和式(5.6.3)計(jì)算荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合，并按本規(guī)程的有關(guān)規(guī)定(如強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎等)，對(duì)【組合內(nèi)力】進(jìn)行必要的調(diào)整。同一構(gòu)件的不同截面或不同設(shè)計(jì)要求，可能對(duì)應(yīng)不同的組合工況，應(yīng)分別進(jìn)行驗(yàn)算。3.3豎向荷載效應(yīng)調(diào)整實(shí)際上，【分析內(nèi)力】經(jīng)過調(diào)整、組合、再調(diào)整到【設(shè)計(jì)內(nèi)力】的過程中，不僅涉及到地震作用效應(yīng)，規(guī)范對(duì)豎向荷載作用效應(yīng)也有調(diào)整。如典型的考慮內(nèi)力重分布的梁端彎矩調(diào)幅，及考慮活荷載不利分布的梁跨中彎矩放大。高規(guī)JGJ3-2010第5.2.3條：在豎向荷載作用下，可考慮框架梁端塑性變形內(nèi)力重分布對(duì)梁端負(fù)彎矩乘以調(diào)幅系數(shù)進(jìn)行調(diào)幅，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1、裝配整體式框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)可取為0.7～0.8，現(xiàn)澆框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)可取為0.8～0.9；2、框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅后，梁跨中彎矩應(yīng)按平衡條件相應(yīng)增大；3、應(yīng)【先】對(duì)豎向荷載作用下框架梁的彎矩進(jìn)行調(diào)幅，【再】與水平作用產(chǎn)生的框架梁彎矩進(jìn)行組合；4、截面設(shè)計(jì)時(shí)，框架梁跨中截面正彎矩設(shè)計(jì)值不應(yīng)小于豎向荷載作用下按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值的50%?！窘M合后的再調(diào)整】3.4其他1、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的0.2Vo調(diào)整順序《高規(guī)JGJ3-2010》8.1.4-2條：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的各層框架總剪力應(yīng)符合下列規(guī)定：各層框架所承擔(dān)的地震總剪力按本條第1款調(diào)整后，應(yīng)按調(diào)整前、后總剪力的比值【調(diào)整】每根框架柱和與之相連框架梁的剪力及端部彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，框架柱的軸力標(biāo)準(zhǔn)值可不予調(diào)整；2、框架-核心筒的0.2Vo調(diào)整順序《高規(guī)JGJ3-2010》9.1.11-3條：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，筒體結(jié)構(gòu)的框架部分按側(cè)向剛度分配的樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合下列規(guī)定：按本條第2款或第3款調(diào)整框架柱的地震剪力后，框架柱端彎矩及與之相連的框架梁端彎矩、剪力應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。有加強(qiáng)層時(shí)，本條框架部分分配的樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的最大值不應(yīng)包括加強(qiáng)層及其上、下層的框架剪力。3、部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)《高規(guī)JGJ3-2010》10.2.17條：【部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)】框支柱承受的水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列規(guī)定采用：框支柱剪力調(diào)整后，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整框支柱的彎矩及柱端框架梁的剪力和彎矩，但框支梁的剪力、彎矩、框支柱的軸力可不調(diào)整。四、結(jié)論綜上，按照規(guī)范可整理出從【分析內(nèi)力】形成【設(shè)計(jì)內(nèi)力】的過程。其中，荷載組合和內(nèi)力調(diào)整的先后順序應(yīng)為（對(duì)基本組合）：【分析內(nèi)力】→【[豎向及地震]效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值調(diào)整，可簡稱“組合前調(diào)整”】→【效應(yīng)基本組合，形成[組合內(nèi)力]】→【組合內(nèi)力調(diào)整，可簡稱“組合后調(diào)整”】→【設(shè)計(jì)內(nèi)力】有關(guān)說明如下（對(duì)基本組合）：HYPERLINK"/showpic.html""/showpic.html"五、建議1、規(guī)范或教材應(yīng)組織專門的文字，對(duì)【分析內(nèi)力】形成【設(shè)計(jì)內(nèi)力】的過程及相關(guān)概念進(jìn)行定義，以使用戶明確相關(guān)概念的指向，及其所對(duì)應(yīng)或已包含的調(diào)整內(nèi)容。按本文定義的【組合前調(diào)整】和【組合后調(diào)整】，將【分析內(nèi)力】、【組合內(nèi)力】、