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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.dywdw.cn/ad503943c850ad02de8041ff.html
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2023-02-13
