在做设计时,如何考虑二阶效应的影响呢?
当结构重力产生的附加弯矩大于初始弯矩的10%时需要考虑重力二阶效应,现行结构设计规范利用增大系数法考虑重力二阶效应的影响:
变形增量也同样适用增大系数法考虑:
增大系数以框架结构举例:
关于增大系数的计算有下面两点值得注意:1.计算位移增大系数时,不对构件的刚度进行折减。因为设计规范中给出的限值均为弹性位移限制,弹性位移限值需要和弹性位移计算结果所匹配。2.增大系数分母的第二项可以做下列变换:
上式的右端项为层间位移角与楼层剪重比之比。3.增大系数对于框架结构为每层不同值,对于筒体结构、框架剪力墙结构和剪力墙结构为全楼相同值。
重力二阶效应是结构整体层面的二阶效应,考虑重力二阶效应后,在构件层面,对于细长柱可能由于柱的挠曲增加而导致柱端弯矩增加。挠曲二阶效应采用对柱端弯矩较大值放大进行考虑:
整体结构考虑重力二阶效应后,构件柱端弯矩、梁端弯矩被放大。经过抗震墙柱弱梁调整后,放大后的梁端弯矩又进一步影响柱,柱端弯矩经过构件挠曲二阶效应调整后得到考虑二阶效应的弯矩设计值,进行截面设计。
需要注意的是,对于除排架结构以外的其他结构形式,可以使用上述调整过程,而排架结构的特殊之处在于,结构的重力二阶效应和构件挠曲效应无法明显区分。混凝土结构设计规范附录B的排架结构二阶效应计算方法是同时考虑两种二阶效应影响的结果。
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