关于“二阶效应”的总结【《砼规》,《抗规》,《高规》】 “二阶效应”分为“重力二阶效应P-Δ”和“挠曲二阶效应P-δ” 重力二阶效应P-Δ:在地震等水平力作用下结构侧移时重力作用产生的附加内力 挠曲二阶效应P-δ:偏心受压构件(主要是长细比大于17.5柱)由于自身挠曲产生的附加内力 ★《砼规》中的规定: 《砼规》7.3.9条给出两种考虑“二阶效应”的方法: 1)《砼规》7.3.10条的偏心距增大系数法 存在问题:此法只针对于混凝土偏心受压构件(主要是柱),而且不论是否时地震工况,对于长细比大于17.5的偏心受压构件均应考虑。虽然条文说明中认为此法可以同时考虑上述两种二阶效应,但从其增大系数的计算公式可知,此增大系数对挠曲二阶效应反映得较为充分,对重力二阶效应反映的则不够充分,或者不够准确,因为偏心距增大系数计算公式与结构的侧移量大小没有关系。 2)《砼规》7.3.12条的折减构件弹性抗弯刚度法(仿照美国规范) 存在问题:《砼规》认为此法是“一种精度和效率较高得”考虑二阶效应的方法,是“一种理论上严密的”方法。但是刚度得折减系数得取值很难精确,在不同荷载组合下,不同得构件得开裂程度都不一样。取统一折减系数得方法,只能大概反映二阶效应的影响。而且在程序实现时也会有新得问题,比如刚度减小,导致地震力减小,位移算是弹性还是塑性位移等等。 ★《抗规》中的规定: 《抗规》3.6.3条及条文说明规定,结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%时,应考虑重力二阶效应的影响。考虑方法是简化的内力增大系数1/(1-θ),θ是稳定系数,即附加弯矩占初始弯矩的倍数。同时规定,对于混凝土柱,本条与《砼规》7.3.10不同时考虑。 ★《高规》中的规定: 《高规》5.4.1~5.4.3条规定,在水平力作用下,不满足5.4.1条刚重比的高层建筑,需要考虑水平力作用下重力二阶效应对结构内力和位移的影响。其计算方法是5.4.3条的内力和位移增大系数。增大系数计算公式隐含的内容:计算位移增大系数时不考虑结构刚度的折减,计算内力增大系数时考虑0.5倍的折减系数,而且结构内力的增量控制在20%以内。 考虑了P-Δ效应的结构侧移也要满足规范规定的位移限值。 ★ SATWE的解决方案: 虽然《抗规》3.6.3条文说明中规定,对混凝土柱,P-Δ效应与《砼规》7.3.10条不同时考虑,但是《高规》宣贯培训教材建议,不论是否考虑了P-Δ效应,对于长细比大于17.5的偏心受压构件,仍应按照《砼规》考虑P-δ效应。体现了分别计算P-Δ效应和P-δ效应的思想。 1)程序内部自动按照《砼规》7.3.10条考虑P-δ效应; 2)无论是否高层,都按照《高规》5.4.1条判别是否需要考虑P-Δ效应; 3) P-Δ效应的计算,satwe、tat、pmsap没有采用上述三本规范中的方法,而是采用“等效几何刚度的有限元法”,也是一种近似的方法,其特点是刚度矩阵中增加几何刚度部分,会轻微改变结构的自振周期,Etabs中也提供这种方法。Etabs中除了这种方法也提供高规中的系数增大法。 一般情况,多层结构的P-Δ效应很小,可以或略;大多数高层结构的P-Δ效应的影响在5%~10%之间;超高层结构的P-Δ效应的影响将在10%以上,必须考虑。P-Δ效应对超高层的影响,上下部位的楼层小,中间部位的楼层大。 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/ad503943c850ad02de8041ff.html