混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500

天津大學(xué)王鐵成康谷貽

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010

主要修訂內(nèi)容介紹當(dāng)前第1頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity2/342目錄一、修訂概況二、術(shù)語與符號(hào)三、基本設(shè)計(jì)規(guī)定四、混凝土結(jié)構(gòu)的材料五、結(jié)構(gòu)分析六、承載能力極限狀態(tài)計(jì)算七、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算八、構(gòu)造規(guī)定九、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本規(guī)定十、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件十一、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010當(dāng)前第2頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity3/342

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010

一、修訂概況1.修訂的背景和原則

1.1.修訂過程

2007年2月成立修訂組，2007年2月～2008年7月資料收集整理 分析及補(bǔ)充試驗(yàn)，完成了規(guī)范修訂初稿（第一稿）。2008年12月 完成了規(guī)范征求意見稿初稿（第二稿）。2008年12月在北京召開 修訂組第三次工作會(huì)議，會(huì)議對(duì)征求意見初稿進(jìn)行了討論，形成 了修改意見。2009年7月20日完成規(guī)范修訂征求意見稿（第三 稿），修訂組發(fā)送征求意見稿280份，在全國范圍內(nèi)廣泛征求意 見，并在“國家工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化信息網(wǎng)”上予以公示，至2009年9月 10日共收到5個(gè)施工單位、8個(gè)研究院所、16所高校，27個(gè)設(shè)計(jì)院 共計(jì)56個(gè)單位近200余名技術(shù)人員的1500條反饋意見。修訂組于 2009年11月完成反饋意見匯處理，并對(duì)規(guī)范征求意見稿進(jìn)行了修 改，形成了規(guī)范送審稿初稿（第四稿）。當(dāng)前第3頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity4/342

在征求意見的同時(shí)，修訂組組織有關(guān)單位完成了新版規(guī)范軟件的編制工作，各家設(shè)計(jì)單位布置了試設(shè)計(jì)任務(wù)。試設(shè)計(jì)于09年12月完成。

2009年11月在北京召開修訂組第四次工作會(huì)議，討論了規(guī)范送審稿初稿。2009年12月規(guī)范審查，2010年6月規(guī)范報(bào)批。2010年8月18日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布公告，國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010，自2011年7月1日起實(shí)施。當(dāng)前第4頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity5/342

1.2修訂原則

規(guī)范的修訂總原則為“補(bǔ)充、完善、提高、不作大的改動(dòng)”。 按照上述原則，補(bǔ)充了既有結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌的原則等內(nèi)容，將規(guī)范從以構(gòu)件設(shè)計(jì)為主適當(dāng)擴(kuò)展到整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求；貫徹落實(shí)“四節(jié)一環(huán)?！?、節(jié)能減排與可持續(xù)發(fā)展的基本國策。當(dāng)前第5頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity6/342

淘汰低強(qiáng)材料，采用高強(qiáng)高性能材料，提高資源的利用效率； 保證建筑結(jié)構(gòu)的防災(zāi)能力，適當(dāng)提高安全儲(chǔ)備； 擴(kuò)展結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容； 加強(qiáng)構(gòu)造與連接的措施，提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性； 完善了耐久性設(shè)計(jì)內(nèi)容，適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耐久性，適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求； 補(bǔ)充、完善構(gòu)件截面設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容； 參考國外有關(guān)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步與國際接軌； 與相關(guān)規(guī)范合理分工和協(xié)調(diào)工作。當(dāng)前第6頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity7/342當(dāng)前第7頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity8/3421.3主要修訂技術(shù)要點(diǎn)

1.補(bǔ)充了“結(jié)構(gòu)方案”和“結(jié)構(gòu)抗倒塌”的設(shè)計(jì)原則， 增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性，提高混凝土結(jié)構(gòu)抗偶然作用 的能力； 2.增加了既有結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)的原則的規(guī)定； 3.修改了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正常使用極限 狀態(tài)設(shè)計(jì)裂縫寬度、撓度驗(yàn)算的有關(guān)規(guī)定； 4.增加了樓蓋舒適度的設(shè)計(jì)要求，控制樓蓋結(jié)構(gòu)的豎向 自振頻率。 5.修訂了環(huán)境等級(jí)劃分，完善了耐久性設(shè)計(jì)（環(huán)境類 別、建材質(zhì)量、構(gòu)造措施、維護(hù)管理等的定性要 求）。當(dāng)前第8頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity9/3426.淘汰了235MPa級(jí)低強(qiáng)鋼筋，增加500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋，并明確將

400MPa級(jí)鋼筋作為主力鋼筋，提倡應(yīng)用500MPa級(jí)鋼筋，逐步淘汰 335MPa級(jí)鋼筋；提出鋼筋延性（最大力下總伸長率）的要求；7.與國外規(guī)范一致，方便鋼筋密集構(gòu)件施工，提出了并筋（鋼筋 束）的配筋方式、等效直徑的概念及設(shè)計(jì)方法。8.對(duì)結(jié)構(gòu)側(cè)移的二階效應(yīng)（效應(yīng)），提出有限元分析方法及增大系 數(shù)的簡化考慮方法；9.完善了鋼筋、混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系以及混凝土多軸強(qiáng)度準(zhǔn) 則的有關(guān)內(nèi)容，適應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)非線性分析的要求；10.統(tǒng)一了一般受彎構(gòu)件與集中荷載作用下的梁的斜截面受剪承載力 計(jì)算公式，調(diào)整了斜截面受剪承載力計(jì)算公式中箍筋抗力項(xiàng)的系 數(shù)，適當(dāng)增加斜截面受剪承載力的安全儲(chǔ)備；當(dāng)前第9頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity10/34211.修改了鋼筋混凝土框架柱雙向受剪承載力計(jì)算方 法，采用橢圓規(guī)律為基礎(chǔ)的表達(dá)方式，并與單向受 剪銜接；12.補(bǔ)充了拉、彎、剪、扭復(fù)合受力鋼筋混凝土矩形截 面框架柱設(shè)計(jì)計(jì)算的相關(guān)規(guī)定；13.修改了受沖切承載力計(jì)算公式；14.調(diào)整裂縫寬度計(jì)算中的鋼筋應(yīng)力計(jì)算方法以及受 彎、偏心受壓構(gòu)件受力特征系數(shù)取值，裂縫寬度計(jì) 算略有放松。15.適當(dāng)調(diào)整了鋼筋保護(hù)層厚度規(guī)定，明確結(jié)構(gòu)最外層 鋼筋計(jì)算鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度，一般環(huán)境下保 護(hù)層厚度略有增加，惡劣環(huán)境下增加幅度較大；當(dāng)前第10頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity11/34216.修改了鋼筋錨固長度的有關(guān)規(guī)定，提出了不同情況 下鋼筋錨固長度的修正系數(shù)以及端板錨固等機(jī)械錨 固方式和要求。17.調(diào)整了混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件縱向受力鋼筋最小配筋率的 要求。400MPa級(jí)鋼筋比現(xiàn)行規(guī)范適當(dāng)有所提高， 500MPa級(jí)鋼筋的最小配筋率與現(xiàn)行規(guī)范400MPa級(jí)鋼 筋相當(dāng)，適當(dāng)提高了安全儲(chǔ)備。18.補(bǔ)充了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則以及裝配式樓 板、梁、柱、墻的有關(guān)構(gòu)造要求。19.補(bǔ)充了雙向受剪鋼筋混凝土框架柱的抗震設(shè)計(jì)相關(guān) 規(guī)定。20.調(diào)整了混凝土柱軸壓比限值，增加了四級(jí)抗震等級(jí) 的軸壓比要求。當(dāng)前第11頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity12/34221.調(diào)整了混凝土柱的最小截面尺寸要求和最小配筋率

規(guī)定，適當(dāng)提高了安全度。22.補(bǔ)充筒體及剪力墻洞口連梁的受彎承載力及小跨高 比連梁、特殊配筋連梁的設(shè)計(jì)規(guī)定。23.修改了剪力墻邊緣構(gòu)件的有關(guān)設(shè)計(jì)要求，增加了三 級(jí)抗震等級(jí)剪力墻的相關(guān)規(guī)定。24.增加了沖切及板柱節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定。25.補(bǔ)充了預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。當(dāng)前第12頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity13/3421.4強(qiáng)制性條文

以本規(guī)范2002年版為基礎(chǔ)，對(duì)強(qiáng)制性條文進(jìn)行了調(diào)整，第條、第條、第條、第條、第條、第條、第條、第條、第11.1.3條、第11.2.3條、第11.3.1條、第條、第條、第條和第條共15條列為強(qiáng)制性條文。當(dāng)前第13頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity14/3421.5試設(shè)計(jì)分析

（1）試設(shè)計(jì)原則

1.選擇多種結(jié)構(gòu)形式由多個(gè)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行試設(shè)計(jì)，使 結(jié)果具有代表性。 2.試設(shè)計(jì)項(xiàng)目選各自己經(jīng)完成的既有結(jié)構(gòu)工程，使其 具有實(shí)際工程背景。 3.反映相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂及變化，荷載效應(yīng)的計(jì)算按最 新版本進(jìn)行。 4.統(tǒng)一提供原有設(shè)計(jì)程序及按“征求意見稿”編制的 新程序計(jì)算，以便進(jìn)行對(duì)比。當(dāng)前第14頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity15/3425.嚴(yán)格按提供程序計(jì)算，不考慮設(shè)計(jì)習(xí)慣及技術(shù)措 施，以客觀反應(yīng)規(guī)范修訂的變化。6.考慮發(fā)展趨勢，采用高強(qiáng)材料(500MPa級(jí)鋼筋等)， 并進(jìn)行材料用量的比較。7.報(bào)告要求介紹工程的基本參數(shù)及按構(gòu)件(板、梁、 柱、墻等)計(jì)算結(jié)果的詳細(xì)比較。8.報(bào)告要求對(duì)試設(shè)計(jì)結(jié)果的對(duì)比及變化原因提出意 見，供規(guī)范修訂參考。當(dāng)前第15頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity16/342

（2）試設(shè)計(jì)的工程

新《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》2009年7月開始進(jìn)行試設(shè)計(jì)。試設(shè)計(jì)由中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所提供設(shè)計(jì)軟件，7個(gè)單位對(duì)7種結(jié)構(gòu)形式的10個(gè)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)及分析、對(duì)比。

中國建筑設(shè)計(jì)研究院：剪力墻結(jié)構(gòu)（高層住宅） 北京市建筑設(shè)計(jì)研究院：框架-筒體結(jié)構(gòu)（辦公樓） 華東建筑設(shè)計(jì)研究院：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)（辦公樓） 中國建筑西南設(shè)計(jì)院：框架結(jié)構(gòu)（辦公樓） 中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)（多層廠房）、排架結(jié)構(gòu)（單層廠房） 南京市建筑設(shè)計(jì)研究院：板柱結(jié)構(gòu) 鄭州大學(xué)綜合設(shè)計(jì)研究院：框架結(jié)構(gòu)(教學(xué)樓)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)（商住樓）、剪力墻結(jié)構(gòu)（商住樓）。當(dāng)前第16頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity17/342（3）試設(shè)計(jì)總結(jié)

1.修訂規(guī)范與原規(guī)范比較，混凝土用量無明顯變化，在鋼筋等級(jí) 不變情況下，鋼筋用量稍有波動(dòng)，但基本持平。 2.受彎構(gòu)件（梁）因計(jì)算公式修改，裂縫寬度控制大幅度減少 （10～40%），受力縱筋用量明顯減少，可達(dá)10%左右。 3.受彎構(gòu)件的箍筋因抗剪承載力計(jì)算公式修改，用鋼量增加。加 上由于保護(hù)層厚度加大對(duì)垂直截面承載力的影響（約1～ 4%），故配筋量能夠基本保持不變。 4.用300MPa級(jí)鋼筋取代235MPa級(jí)鋼筋；用400、500MPa級(jí)鋼筋取 代335MPa級(jí)鋼筋，可以明顯減少鋼筋用量，對(duì)于不同情況差異 較大，平均可減少用鋼量約15%左右。當(dāng)前第17頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity18/3425.對(duì)于荷載及內(nèi)力很大，由承載力確定配筋的情況（例 如梁），由于適當(dāng)放松了裂縫控制的制約，應(yīng)用高強(qiáng) 鋼筋的效果明顯，省鋼可達(dá)10～20%。6.抗震柱中箍筋體積配箍率改以抗拉強(qiáng)度計(jì)算后，采用 高強(qiáng)箍筋的效果也很明顯，省鋼可達(dá)20%以上，但應(yīng) 解決高強(qiáng)箍筋彎折加工等工藝問題。7.高強(qiáng)鋼筋帶來錨固、搭接長度等問題，通過采用機(jī)械 錨固、機(jī)械連接等手段解決，并未明顯引起用鋼量增 加，但還應(yīng)加強(qiáng)漿錨等新施工工藝、技術(shù)的開發(fā)應(yīng) 用。當(dāng)前第18頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity19/3428.對(duì)于荷載、內(nèi)力不大，由最小配筋率確定截面配筋 的情況，采用更高強(qiáng)的500MPa鋼筋效果并不明顯。 因此中高強(qiáng)的400MPa級(jí)鋼筋可能成為未來的主力鋼 筋。9.板柱結(jié)構(gòu)在限制高度24m的情況下，采取必要的措施 后，可以滿足抗震的基本要求。在鋼筋等級(jí)不變的 情況下用鋼量增加10～15%，但采用高強(qiáng)鋼筋后， 可以持平或減少。這種結(jié)構(gòu)形式作為車庫、商場、 倉儲(chǔ)等結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)勢。10.綜上所述，修訂規(guī)范的工程適用性較好。在適當(dāng)提 高安全儲(chǔ)備、抗災(zāi)能力、耐久性能的情況下，通過 技術(shù)進(jìn)步和采用高強(qiáng)材料等措施，有效地落實(shí)了節(jié) 材、減耗、環(huán)保的目標(biāo)。當(dāng)前第19頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity20/342

1.6審查意見

《規(guī)范》（送審稿）較全面反映了我國近年來混凝土結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，主要在以下方面對(duì)原規(guī)范做了重要的修訂和改進(jìn)： 1）不再列入235MPa級(jí)鋼筋，納入500MPa級(jí)鋼筋，并以400MPa級(jí)鋼筋作為主力鋼筋，縮小了335MPa級(jí)鋼筋的應(yīng)用范圍，提高了材料的利用效率，將促進(jìn)能源資源節(jié)約、減少排放。 2）增加了結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、既有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)原則等內(nèi)容，加強(qiáng)了構(gòu)造措施，提高了結(jié)構(gòu)的整體性、穩(wěn)固性和抵御災(zāi)害的能力。 3）改善了耐久性設(shè)計(jì)內(nèi)容，適當(dāng)增加了混凝土保護(hù)層厚度，提高了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。當(dāng)前第20頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity21/342

4）修改了梁斜截面受剪承載力計(jì)算公式，完善了復(fù)雜受力結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)方法。 5）補(bǔ)充了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的有關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容，修改了預(yù)應(yīng)力損失、構(gòu)造等方面的內(nèi)容。 6）抗震設(shè)計(jì)方面，調(diào)整了構(gòu)件的抗震等級(jí)和有關(guān)內(nèi)力調(diào)整要求，補(bǔ)充了混凝土構(gòu)件雙向受剪的設(shè)計(jì)方法，板柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法及預(yù)應(yīng)力混凝土抗震設(shè)計(jì)規(guī)定。當(dāng)前第21頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity22/342

《規(guī)范》反映了混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最新成果，適用性強(qiáng)，無重大遺留問題?！兑?guī)范》技術(shù)指標(biāo)科學(xué)合理，符合國家技術(shù)政策，能夠滿足工程建設(shè)需要，總體上達(dá)到了國際先進(jìn)水平。當(dāng)前第22頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity23/342（2）現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)cast-in-situconcretestructure在現(xiàn)場原位支模并整體澆注而形成的混凝土結(jié)構(gòu)。（3）結(jié)構(gòu)縫structuraljoint為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能而主動(dòng)設(shè)置用以分割混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的間隔。（4）混凝土保護(hù)層concretecover構(gòu)件中鋼筋外緣至構(gòu)件表面的混凝土層，簡稱保護(hù)層。

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010

二、術(shù)語與符號(hào)2.1術(shù)語

規(guī)范給出22個(gè)專用術(shù)語。增加以下術(shù)語：（1）無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)unbondedprestressedconcretestructure配置有帶有涂料層和外包層的預(yù)應(yīng)力鋼筋，與混凝土之間能夠永久產(chǎn)生滑動(dòng)的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。當(dāng)前第23頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity24/342

2.2符號(hào)

新規(guī)范基本上沿用02規(guī)范的符號(hào)，增加了以下符號(hào)： （1）δgt：鋼筋在最大拉力下的總伸長率，即現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用熱軋帶肋鋼筋》GB1499標(biāo)準(zhǔn)中Agt。用于控制受力鋼筋的延性（極限應(yīng)變?chǔ)舠u）。 （2）Φ：鋼筋直徑符號(hào)（不表示鋼筋牌號(hào)）。 （3）HRB500：強(qiáng)度級(jí)別為500N/mm2的普通熱軋帶肋鋼筋。 （4）HRB400E：強(qiáng)度級(jí)別為400N/mm2的抗震熱軋帶肋鋼筋。 （5）HRBF500：強(qiáng)度級(jí)別為400N/mm2的細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋。 （6）RRB400：強(qiáng)度級(jí)別為400N/mm2的余熱處理帶肋鋼筋。 （7）ηns、ηs：偏心受壓構(gòu)件的二階效應(yīng)，其效應(yīng)的增大系數(shù)（偏心距、彎矩等），對(duì)構(gòu)件(p?δ)由“ηns”表示；對(duì)結(jié)構(gòu)(P?Δ)由“ηs”表示。當(dāng)前第24頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity25/342

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010

三、基本設(shè)計(jì)規(guī)定

3.1一般規(guī)定1.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容（新增條文）：（1）結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，包括結(jié)構(gòu)選型、傳力途徑和構(gòu)件布置；（2）作用及作用效應(yīng)分析；（3）結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面配筋計(jì)算或驗(yàn)算；（4）結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的構(gòu)造、連接措施；（5）對(duì)耐久性及施工的要求；（6）滿足特殊要求結(jié)構(gòu)的專門性能設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)應(yīng)明確結(jié)構(gòu)的用途，在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可，不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境。當(dāng)前第25頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity26/3422.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)極限狀態(tài)分為兩類——承載能力極限狀態(tài)和 正常使用極限狀態(tài)（）

a.承載力極限狀態(tài)中，為結(jié)構(gòu)安全計(jì)，增加了結(jié)構(gòu) 防連續(xù)倒塌的內(nèi)容。 b.正常使用極限狀態(tài)中為提高使用質(zhì)量，增加了舒 適度的要求。當(dāng)前第26頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity27/342

4.結(jié)構(gòu)上作用效應(yīng)的原則(3.1.4)（1）直接作用、地震作用、直接承受吊車荷載的構(gòu)件及預(yù)制構(gòu)件，現(xiàn)澆構(gòu)件均沿用原02規(guī)范的規(guī)定；（2）新規(guī)范增加了非荷載間接作用包括溫度變化、混凝土收縮、徐變、強(qiáng)迫位移、環(huán)境引起材料性能退化等造成的影響。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、工程特點(diǎn)及具體情況分析作用效應(yīng)，采用經(jīng)驗(yàn)性的構(gòu)造措施進(jìn)行定性設(shè)計(jì)；（3）對(duì)于爆炸、撞擊、罕遇自然災(zāi)害等偶然作用及非常特殊作用，應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或由實(shí)際條件和要求確定。當(dāng)前第27頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity28/342

關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)，增加了可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整構(gòu)件的安全等級(jí)；對(duì)關(guān)鍵傳力部位和重要的構(gòu)件適當(dāng)提高安全等級(jí)，以提高構(gòu)件重要性系數(shù)等方法確定結(jié)構(gòu)的安全；對(duì)可更換的構(gòu)件及次要構(gòu)件，可降低其重要性系數(shù)。（）當(dāng)前第28頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity29/342

3.2結(jié)構(gòu)方案（新增條文）

強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)方案對(duì)建筑安全有決定性的影響。提出了在方案階段應(yīng)考慮的結(jié)構(gòu)選型與構(gòu)件布置的基本原則；拓展了結(jié)構(gòu)縫的概念。新規(guī)范補(bǔ)充的結(jié)構(gòu)方案：（新增條文）

（1）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案應(yīng)遵循的原則。 （2）混凝土結(jié)構(gòu)中結(jié)構(gòu)縫的設(shè)計(jì)原則。

“結(jié)構(gòu)縫”的作用:主要是為控制不利因素的影響位置，消除混凝土收縮、溫度變化、基礎(chǔ)不均勻沉降、剛度突變、應(yīng)力集中、結(jié)構(gòu)防震、防連續(xù)倒塌等不利影響?！敖Y(jié)構(gòu)縫”除永久縫外還有臨時(shí)縫，如施工接槎、后澆帶、控制縫等。宜減少結(jié)構(gòu)縫的數(shù)量，并應(yīng)采取措施減小設(shè)縫帶來的不利影響。 （3）結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接應(yīng)遵循的原則：應(yīng)保證連接節(jié)點(diǎn)的性能不低于被連接構(gòu)件；與其他材料構(gòu)件的連接應(yīng)保證可靠傳力；連接節(jié)點(diǎn)尚應(yīng)考慮被連接構(gòu)件的變形相容。 （4）結(jié)構(gòu)方案尚需考慮抗震、防災(zāi)、耐久、節(jié)材、降耗、環(huán)保等要求。當(dāng)前第29頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity30/342

3.3承載能力極限狀態(tài)計(jì)算

新增內(nèi)容。完善了承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，提出了采用應(yīng)力設(shè)計(jì)或其他形式表達(dá)作用效應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。 （1）當(dāng)用內(nèi)力的形式表達(dá)時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采用下列承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)表達(dá)式（條）

γ0Sd≤Rd

Sd=S(?))Rd=R(ak,fc,fs,當(dāng)前第30頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity31/342（2）當(dāng)用應(yīng)力的形式表達(dá)時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采用下列承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)表達(dá)式（3.3.3條）

γ0Sd≤Rd

Sd=S()

Rd=R(aK,fm,γm,γRd……)

aK——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際承載力 狀態(tài)確定；

fm——材料的強(qiáng)度特征值；

γm——材料的性能分項(xiàng)系數(shù)；

γRd——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力模型不確定性分項(xiàng)系數(shù)。 上述表達(dá)式能適應(yīng)多軸強(qiáng)度計(jì)算、應(yīng)力設(shè)計(jì)、既有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)等情況。當(dāng)前第31頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity32/342

公式中的結(jié)構(gòu)效應(yīng)函數(shù)S()對(duì)按有限元方法分析的結(jié)構(gòu)應(yīng)以應(yīng)力的形式表達(dá)，對(duì)間接作用、既有結(jié)構(gòu)、防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)，則應(yīng)根據(jù)具體情況確定。 公式中的承載力函數(shù)R()則需以更廣義的材料強(qiáng)度特征值fm、材料性能分項(xiàng)系數(shù)γm、抗力模型不確定性分項(xiàng)系數(shù)

γRd及反映倒塌狀態(tài)的幾何參數(shù)aK表達(dá)。當(dāng)前第32頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity33/3423.4正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算1.混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算應(yīng)包括下 列內(nèi)容：

a.對(duì)需要控制變形的構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行變形驗(yàn)算；

b.對(duì)使用上限制出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行混凝土拉 應(yīng)力驗(yàn)算；

c.對(duì)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行受力裂縫寬度驗(yàn) 算；

d.對(duì)有舒適度要求的樓蓋結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行豎向自振頻 率驗(yàn)算（新增內(nèi)容）。

S≤C當(dāng)前第33頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity34/3422.對(duì)大跨度混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向自振頻率驗(yàn)算， 其自振頻率宜符合下列要求：

a.住宅和公寓不宜低于5Hz；

b.辦公樓和旅館不宜低于4Hz；

c.大跨度公共建筑不宜3Hz；

d.工業(yè)建筑及有特殊要求的建筑應(yīng)根據(jù)使用功能提出要求。當(dāng)前第34頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity35/3423.受彎構(gòu)件的撓度限值與02規(guī)范相同，僅作了以下變 動(dòng)（）

（1）鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度計(jì)算改為僅考慮荷載 效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合并考慮荷載長期作用的影響進(jìn)行計(jì) 算；預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件考慮荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合， 并考慮荷載長期作用的影響進(jìn)行計(jì)算。 （2）在受彎構(gòu)件的撓度限值表的注3中，增加了對(duì)預(yù)應(yīng) 力混凝土構(gòu)件，可減去預(yù)應(yīng)力所產(chǎn)生的反拱值；注4中

提出起拱和反拱修正的限制，不宜超過構(gòu)件在相應(yīng)荷載 組合作用下的計(jì)算撓度值，防止引起不良影響。當(dāng)前第35頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity36/3424.02規(guī)范對(duì)受力裂縫的控制偏嚴(yán)，新規(guī)范

適當(dāng)放松（）

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力裂縫寬度及混凝土拉應(yīng)力限值鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)耐久性環(huán) 境類別裂縫控制等級(jí)wlim(mm)荷載組 合裂縫控制等級(jí)wlim(mm)或拉 應(yīng)力限值荷載組合一0.30(0.40)0.2標(biāo)準(zhǔn)二a二b三級(jí)二級(jí)

0.10拉應(yīng)力不大于

ftk拉應(yīng)力不大于

ftk

標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久 標(biāo)準(zhǔn)三a、三b三級(jí)0.20準(zhǔn)永久一級(jí)無拉應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前第36頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity37/342注：1表中的規(guī)定適用于采用熱軋鋼筋的鋼筋混凝土構(gòu)件和采用預(yù) 應(yīng)力鋼絲、鋼絞線和精軋螺紋鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件；當(dāng)采 用其他類別的鋼絲或鋼筋時(shí)，其裂縫控制要求可按專門標(biāo)準(zhǔn)確 定； 2對(duì)處于年平均相對(duì)濕度小于60％地區(qū)一級(jí)環(huán)境下的鋼筋混凝 土受彎構(gòu)件，其最大裂縫寬度限值可采用括號(hào)內(nèi)的數(shù)值； 3在一類環(huán)境下，對(duì)鋼筋混凝土屋架、托架及需作疲勞驗(yàn)算的 吊車梁，其最大裂縫寬度限值應(yīng)取為0.20mm；對(duì)鋼筋混凝土屋 面梁和托梁，其最大裂縫寬度限值應(yīng)取為0.30mm； 4在一類環(huán)境下，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土屋架、托架及雙向板體系， 應(yīng)按二級(jí)裂縫控制等級(jí)進(jìn)行驗(yàn)算；對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土屋面梁、托 梁、單向板，按表中二a級(jí)環(huán)境的要求進(jìn)行驗(yàn)算； 5需作疲勞驗(yàn)算的預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁，應(yīng)按一級(jí)裂縫控制等 級(jí)進(jìn)行驗(yàn)算； 6混凝土保護(hù)層厚度較大的構(gòu)件，可根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)表中最大 裂縫限值適當(dāng)放寬。當(dāng)前第37頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity38/342

5.鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行 受拉邊緣應(yīng)力或正截面裂縫寬度驗(yàn)算（1）一級(jí)裂縫控制等級(jí)構(gòu)件，在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下，受拉 邊緣應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定：

σck?σpc≤0（2）二級(jí)裂縫控制等級(jí)構(gòu)件，在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下，受拉 邊緣應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定：

σck?σpc≤ftk（3）三級(jí)裂縫控制等級(jí)時(shí)，鋼筋混凝土構(gòu)件的最大裂縫 寬度可按荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響的效應(yīng)計(jì) 算，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度可按荷載標(biāo)準(zhǔn)組 合并考慮長期作用影響的效應(yīng)計(jì)算。當(dāng)前第38頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity39/342

最大裂縫寬度應(yīng)符合下列規(guī)定

對(duì)環(huán)境類別為二a類的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在荷載準(zhǔn)永久組合下，受拉邊緣應(yīng)力尚應(yīng)符合下列規(guī)定：

σcq?σpc≤ftk

wmax≤wlim

按概率統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)，符合拉應(yīng)力控制公式情況下，并不意味著構(gòu)件絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)裂縫；同樣，符合裂縫寬度控制公式的情況下，構(gòu)件由荷載作用而產(chǎn)生的最大裂縫寬度大于最大裂縫限值大致會(huì)有5%的可能性。當(dāng)前第39頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity40/342（1）一級(jí)裂縫控制等級(jí)與02規(guī)范相同，未作修訂，仍 要求按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不 應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力。（2）二級(jí)裂縫控制等級(jí)適當(dāng)放松，只控制按荷載效應(yīng) 標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件邊緣混凝土的拉應(yīng)力不應(yīng)大于 混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，刪去02規(guī)范中荷載按準(zhǔn)永久 組合時(shí)不產(chǎn)生拉應(yīng)力的要求。（3）三級(jí)裂縫控制等級(jí)參照國家標(biāo)準(zhǔn)及歐州規(guī)范，新 規(guī)范選用荷載的準(zhǔn)永久組合進(jìn)行裂縫寬度的驗(yàn)算。當(dāng)前第40頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity41/342

對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，考慮到耐久性的影響，對(duì)其裂縫控制要求更嚴(yán)，因此仍保持02規(guī)范的規(guī)定，按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算裂縫寬度；對(duì)二a環(huán)境類別下的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件尚應(yīng)按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合計(jì)算，控制拉應(yīng)力不大于混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。 注6規(guī)定了允許對(duì)厚保護(hù)層構(gòu)件適當(dāng)放寬裂縫寬度限值，主要是考慮厚保護(hù)層時(shí)較大的表面裂縫寬度尚不致明顯影響構(gòu)件的耐久性。（）

新規(guī)范增加了對(duì)大跨度混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)，宜進(jìn)行豎向自振頻率的驗(yàn)算（）。當(dāng)前第41頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity42/342

3.5耐久性設(shè)計(jì)1.新規(guī)范規(guī)定，耐久性設(shè)計(jì)按正常使用極限狀態(tài)控 制，耐久性問題表現(xiàn)為鋼筋混凝土構(gòu)件表面銹漬或 銹脹裂縫；預(yù)應(yīng)力筋開始銹蝕；結(jié)構(gòu)表面混凝土出 現(xiàn)酥裂、粉化等。它可能引起構(gòu)件承載力破壞，甚 至結(jié)構(gòu)倒塌。（）2.目前結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)只能采用經(jīng)驗(yàn)方法解決。根據(jù)調(diào) 研及我國國情，新規(guī)范規(guī)定了混凝土使用環(huán)境類別 的7條基本內(nèi)容（）。設(shè)計(jì)者可根據(jù)實(shí)際條件選 擇。當(dāng)前第42頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity43/342混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的環(huán)境類別（規(guī)范表）環(huán)境類別條件二三abab一四五

室內(nèi)干燥環(huán)境；永久的無侵蝕性靜水浸沒環(huán)境室內(nèi)潮濕環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)與無侵蝕性的水或土直接接觸的環(huán)境；寒冷和寒冷地區(qū)的冰凍線以下與無侵蝕性的水或土直接接觸的環(huán)境；干濕交替環(huán)境；水位頻繁變動(dòng)區(qū)環(huán)境；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境；寒冷和寒冷地區(qū)冰凍線以上與無侵蝕性的水或土直接接觸的環(huán)境；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季水位變動(dòng)區(qū)環(huán)境；受除冰鹽影響環(huán)境；海風(fēng)環(huán)境 鹽漬土環(huán)境；受除冰鹽作用環(huán)境；海岸環(huán)境 海洋環(huán)境 受人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境當(dāng)前第43頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity44/342注：1.室內(nèi)潮濕環(huán)境是指經(jīng)常暴露在濕度大于75%的環(huán)境；2.嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的劃分應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工設(shè)計(jì) 規(guī)范》JGJ24的有關(guān)規(guī)定；3.海岸環(huán)境為距海岸線100m以內(nèi)；室內(nèi)潮濕環(huán)境為距海岸線100m以 外、300m以內(nèi)，但應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向及結(jié)構(gòu)所處迎風(fēng)、背風(fēng)部位 等因素的影響；4.受除冰鹽影響環(huán)境為受到除冰鹽鹽霧影響的環(huán)境；受除冰鹽作 用環(huán)境指被除冰鹽溶液濺射的環(huán)境以及使用除冰鹽地區(qū)的洗車 房、停車樓等建筑。 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性影響因素之二是設(shè)計(jì)使用年限，使用年限的 主要內(nèi)因是材料抵抗性能退化的能力，本規(guī)范對(duì)設(shè)計(jì)使用年限 為50年的混凝土結(jié)構(gòu)材料作出了規(guī)定（）。當(dāng)前第44頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)（kg/m）ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity45/342混凝土結(jié)構(gòu)材料的耐久性基本要求，（規(guī)范表）環(huán)境類別最大水膠比最低強(qiáng)度等 級(jí)最大氯離子含 量%最大堿含量

3一不限制a0.60C200.300.55C250.20ba

0.50（0.55） 0.45（0.50）C30（C25）0.15C35（C30）0.15二三b0.40C400.103.0

注：1．預(yù)應(yīng)力構(gòu)件混凝土中的氯離子含量不得超過0.06％，最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按表中規(guī)定提 高兩個(gè)等級(jí)； 2．素混凝土構(gòu)件的水膠比及最低強(qiáng)度等級(jí)的要求可適當(dāng)放松； 3．有可靠的工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)，二類環(huán)境中的最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)可降低一個(gè)等級(jí)； 4．處于嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)二b、三a類環(huán)境中的的混凝土應(yīng)使用引氣劑，并可采用括號(hào)中的有關(guān)參數(shù)； 5．當(dāng)使用非堿活性骨料時(shí)，對(duì)混凝土中的堿含量可不作限制。當(dāng)前第45頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity46/3423.主要控制混凝土的水膠比、強(qiáng)度等級(jí)、氯離子含量和含堿量的數(shù)量。與02規(guī)范相比有以下變化：（1）取消了對(duì)最小水泥用量的限制，主要由于近年來膠凝材料及配合比設(shè)計(jì)的變化，不確定性大，故不再加以限制。（2）采用引氣劑的混凝土，抗凍性能提高顯著，因此凍融環(huán)境中的混凝土可適當(dāng)降低要求（見規(guī)范表中括號(hào)內(nèi)數(shù)字）。（3）混凝土中堿含量的計(jì)算方法，可參見協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土堿含量限值標(biāo)準(zhǔn)》CECS53∶93。 （4）氯離子引起的鋼筋電化學(xué)腐蝕是混凝土結(jié)構(gòu)最嚴(yán)重的耐久性問題。新規(guī)范對(duì)氯離子含量的限制比02規(guī)范更嚴(yán)、更細(xì)。為滿足氯離子含量限制的要求，應(yīng)限制使用含功能性氯化物的外加劑。 針對(duì)惡劣環(huán)境下采取的保護(hù)性措施（）。 對(duì)服役期建筑維護(hù)管理方面的要求（）。當(dāng)前第46頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity47/342

3.6防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)原則

混凝土結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌是提高結(jié)構(gòu)綜合抗災(zāi)能力的重要內(nèi)容。在特定類型的偶然作用發(fā)生時(shí)或發(fā)生后，當(dāng)結(jié)構(gòu)體系發(fā)生局部垮塌時(shí)，依靠剩余結(jié)構(gòu)體系仍能繼續(xù)承載，避免發(fā)生與作用不相匹配的大范圍破壞或連續(xù)倒塌。無法抗拒的地質(zhì)災(zāi)害及人為破壞作用，不包括在防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。

結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的涉及面廣，目前研究尚不充分，規(guī)范僅提出了設(shè)計(jì)的基本原則和概念設(shè)計(jì)的要求。當(dāng)前第47頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity48/342

結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的難度和代價(jià)很大，一般結(jié)構(gòu)只須進(jìn)行防連續(xù)倒塌的概念設(shè)計(jì)。規(guī)范給出了結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌概念設(shè)計(jì)的基本原則，以定性設(shè)計(jì)的方法增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性，控制發(fā)生連續(xù)倒塌和大范圍破壞。

當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生局部破壞時(shí)，如不引發(fā)大范圍倒塌，即認(rèn)為結(jié)構(gòu)具有整體穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)的延性、荷載傳力途徑的多重性以及結(jié)構(gòu)體系的超靜定性，均能加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。當(dāng)前第48頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity49/3421.新規(guī)范增加了重要結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的要求，目的 是為在各種災(zāi)害（罕遇自然災(zāi)害及爆炸、撞擊、火災(zāi) 等人為襲擊）的偶然作用下，結(jié)構(gòu)能保持必要的整體 穩(wěn)固，不發(fā)生連續(xù)倒塌，提高結(jié)構(gòu)的防災(zāi)性能，確保 生命安全。當(dāng)前第49頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity50/3422.混凝土結(jié)構(gòu)宜按下列要求進(jìn)行防連續(xù)倒塌的概念設(shè) 計(jì)：（1）采取減小偶然作用效應(yīng)的措施；（2）采取使重要構(gòu)件及關(guān)鍵傳力部位避免直接遭受偶然作用的措 施；（3）在結(jié)構(gòu)容易遭受偶然作用影響的區(qū)域增加冗余約束，布置備 用傳力途徑；（4）增強(qiáng)重要構(gòu)件及關(guān)鍵傳力部位、疏散通道及避難空間結(jié)構(gòu)的 承載力和變形性能；（5）配置貫通水平、豎向構(gòu)件的鋼筋，采取有效的連接措施并與 周邊構(gòu)件可靠地錨固；（6）通過設(shè)置結(jié)構(gòu)縫，控制可能發(fā)生連續(xù)倒塌的范圍。當(dāng)前第50頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity51/342汶川地震倒塌破壞當(dāng)前第51頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity52/342

當(dāng)偶然事件產(chǎn)生特大荷載時(shí)，按荷載效應(yīng)的偶然組合進(jìn)行設(shè)計(jì)以保持結(jié)構(gòu)體系完整無缺，往往經(jīng)濟(jì)代價(jià)太高，有時(shí)甚至不現(xiàn)實(shí)。此時(shí)，可采用允許局部爆炸或撞擊引起結(jié)構(gòu)發(fā)生局部破壞，在某個(gè)豎向構(gòu)件失效后，使影響范圍僅限于局部。按新的結(jié)構(gòu)簡圖采用梁、懸索、懸臂的拉結(jié)模型繼續(xù)承載受力，使整個(gè)結(jié)構(gòu)不發(fā)生連續(xù)倒塌的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而避免結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌或整體垮塌。當(dāng)前第52頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity53/342

3.防連續(xù)倒塌的設(shè)計(jì)原則（）（1）混凝土結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)目標(biāo)是針對(duì)特定的偶然作用發(fā)生 時(shí)或發(fā)生后，結(jié)構(gòu)體系僅局部垮塌，依靠剩余結(jié)構(gòu)承載而不發(fā) 生更大范圍的破壞或連續(xù)倒塌。（不包括地質(zhì)災(zāi)害、爆炸等不 可抗拒的作用）。（2）一般結(jié)構(gòu)僅須滿足防連續(xù)倒塌的概念要求。如：

a.加強(qiáng)樓梯、避難室、底部邊墻、角柱等重要部位

b.在關(guān)鍵要害區(qū)設(shè)置緩沖裝置（防撞墻、裙房等）或泄能通道 （開敞布置或輕質(zhì)墻體、輕質(zhì)屋蓋等）。

c.

布置分割縫，控制房屋連續(xù)倒塌的范圍。

d.增加關(guān)鍵部位的冗余約束及備用傳力途徑（斜桿、拉桿 等）。 上述措施僅能定性的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌的性能。當(dāng)前第53頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity54/3424.安全等級(jí)為一級(jí)的重要結(jié)構(gòu)及由政府或業(yè)主確定的必 須增強(qiáng)抗災(zāi)能力的結(jié)構(gòu)，其防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)需采用定量 的設(shè)計(jì)方法。（）當(dāng)前第54頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity55/3425.定量設(shè)計(jì)方法、規(guī)范提出三種方法：

（1）局部加強(qiáng)法：對(duì)可能遭受偶然作用發(fā)生局部破壞的關(guān)鍵受力部位，提高設(shè)計(jì)的安全儲(chǔ)備，當(dāng)單個(gè)豎向構(gòu)件倒塌后剩余結(jié)構(gòu)的失效面積不超過樓面的15%，可采用非線性動(dòng)力分析方法進(jìn)行計(jì)算。

（2）拉結(jié)構(gòu)件法：考慮失去支承改變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的條件下，利用水平構(gòu)件的加強(qiáng)筋及相鄰構(gòu)件的拉結(jié)抗力，在缺失支承、跨度變化的條件下，按梁、懸索、懸臂及拉桿等新受力構(gòu)件繼續(xù)承受荷載，保持結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。

（3）拆除構(gòu)件法：按一定規(guī)則拆除主要受力構(gòu)件，驗(yàn)算結(jié)構(gòu)體系剩余部分的承載能力。當(dāng)前第55頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity56/3426.給出了混凝土結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)中的有關(guān)設(shè)計(jì)參 數(shù)，（荷載效應(yīng)、動(dòng)力系數(shù)、材料強(qiáng)度、強(qiáng)化脆性

等）的取值原則（）。當(dāng)前第56頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity57/342

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010

四、混凝土結(jié)構(gòu)的材料

4.1一般規(guī)定

規(guī)范提出的混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是最低要求，是下限值。 混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定。立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28d或設(shè)計(jì)規(guī)定齡期以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度值。

素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20；采用強(qiáng)度級(jí)別400MPa及以上的鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。當(dāng)前第57頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity58/342

承受重復(fù)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40，且不應(yīng)低于C30。 由于粉煤灰等礦物摻合料在水泥及混凝土中的大量應(yīng)用，以及近年混凝土工程發(fā)展的實(shí)際情況，確定混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的試驗(yàn)齡期可由設(shè)計(jì)根據(jù)具體情況適當(dāng)延長（如60d或90d等）。 為提高材料的利用效率，工程中應(yīng)用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜適當(dāng)提高。C15級(jí)的低強(qiáng)混凝土僅限用于素混凝土結(jié)構(gòu)，配筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)也稍有提高。 規(guī)范不適用于如山砂混凝土及高爐礦渣混凝土，其應(yīng)符合專門標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

取消了02規(guī)范，當(dāng)采用蒸氣養(yǎng)護(hù)時(shí)，養(yǎng)護(hù)溫度超過60℃時(shí)，計(jì)算需要的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)提高20%的規(guī)定。當(dāng)前第58頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity59/3424.2鋼筋1.熱軋鋼筋的品種及牌號(hào)

普通鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

牌號(hào) HPB300

HRB335HRBF335符號(hào) φ

F公稱直徑d（mm） 6～22 6～50屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

2

fyk（N/mm） 300 335極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

2

fsyk（N/mm） 420 455HRB400HRBF400RRB400RR6～50400540

HRB500HRBF500F6～50500630當(dāng)前第59頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity60/3422.鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和伸長率

2

牌號(hào) HPB300

HRB335、HRBF335HRB400、HRBF400、RRB400 HRB500、HRBF500抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy

270

300 360435（抗剪抗扭抗沖切 承載力計(jì)算360）抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy

270

300 360

435當(dāng)前第60頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity61/342

500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用研究可參考：

《熱軋帶肋高強(qiáng)鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)則》RISN-TG007-2009，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所編，中國建筑工業(yè)出版社，2010當(dāng)前第61頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity62/342普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋在最大力下的總伸長率限值 普通鋼筋

鋼筋 品種δ（%）

gtHPB300 10.0HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500 7.5預(yù)應(yīng)力筋 3.5

注：有較高抗震性能要求的普通熱軋帶肋鋼筋HRB400E、HRBF400E、HRB500E、HRBF500E等，δgt不小于9.0%。當(dāng)前第62頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity63/3423.給出了普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值及最大力 下的總伸長率。 鋼筋斷后伸長率

δ=?100%

l0

只能反映鋼筋斷口頸縮區(qū)域殘余變形的大??；不同標(biāo)

l0

形，不能反映鋼筋受力時(shí)的總體變形能力；容易產(chǎn)生 人為誤差。當(dāng)前第63頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity64/3424.鑒于鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)結(jié)構(gòu)安全的重要性，參考國際標(biāo)準(zhǔn)列入鋼筋最大力下（延性）總伸長率δgt（極限應(yīng)變——均勻伸長率），即鋼筋標(biāo)準(zhǔn)中的Agt，以提高混凝土結(jié)構(gòu)的變形性能和抗震性能。（4.2.2）當(dāng)前第64頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)L?L0σbProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity65/342δgt=(

+L0Es)?100%鋼筋拉伸及其應(yīng)力應(yīng)變曲線

最大力下的總伸長率（均勻伸長率）如下式：當(dāng)前第65頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)應(yīng)力(MPa)應(yīng)力/MPa應(yīng)力(MPa)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity66/3420.150.200.250.300.000.050.100300600應(yīng)變0.120.160.240.280.080.000.040.200200

150100300500

450400600

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010鋼筋拉伸應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€

750

700應(yīng)變0.000.010.020.030.040.050.060.07400MPa級(jí)鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變曲線（d=10mm）500MPa級(jí)鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變曲線（d=8mm）

750 600 450 300 150 0

應(yīng)變500MPa級(jí)鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變曲線（d=10mm）當(dāng)前第66頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)σ(MPa)σ(MPa)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity67/342

500MPa級(jí)鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線

普通鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度取屈服強(qiáng)度值，考慮結(jié)構(gòu)抗倒塌中鋼筋斷裂對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響，給出了鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。 預(yù)應(yīng)力鋼筋沒有明顯的屈服強(qiáng)度，取抗拉強(qiáng)度為預(yù)應(yīng)力筋的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。條件屈服強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度的0.85。

鋼鉸線增加了強(qiáng)度級(jí)別為1960MPa和大值徑21.6mm的品種，補(bǔ)充了預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋及中強(qiáng)鋼絲的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。刪除了不常用的預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)度等級(jí)和直徑。100 07006005004003002000200400600800ε(×10-4)100 07006005004003002000100200300400ε(×10-4)d=25mmd=8mm當(dāng)前第67頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity68/3425.給出了普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（）6.延性較好的熱軋鋼筋γs=1.10；新投產(chǎn)的高強(qiáng)500MPa級(jí)鋼筋

γs=1.15；延性稍差的預(yù)應(yīng)力筋γs=1.2；由于構(gòu)件中混凝土受到箍筋的約束，實(shí)際極限應(yīng)變加大，受壓鋼筋可達(dá)到較高強(qiáng)度，因此鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy′

取與抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值相同。 根據(jù)正常使用極限狀態(tài)限制斜裂縫寬度開展的要求，取受剪、受扭、受沖切箍筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度fyv不大于360MPa。 預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼鉸線強(qiáng)度等級(jí)繁多，表中未列的強(qiáng)度等級(jí)可按比例換算。 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋不考慮抗壓強(qiáng)度，預(yù)應(yīng)力筋配筋位置偏離受力區(qū)較遠(yuǎn)時(shí)，其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)進(jìn)行折減。當(dāng)前第68頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity69/342

7.新增內(nèi)容：為解決鋼筋密集使設(shè)計(jì)、施工困難，參考國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)試驗(yàn)研究提出了利用截面積相等的原則計(jì)算并筋等效直徑的方法。并給出鋼筋最大直徑為28mm及以下并筋數(shù)不宜超過3根；直徑32mm鋼筋并筋數(shù)宜2根；直徑36mm及以上的鋼筋不宜采用并筋。一般二根并筋，可在縱向或橫向并列，三根并筋可排成品字形。（）當(dāng)前第69頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity70/342

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010五、結(jié)構(gòu)分析

內(nèi)容比02規(guī)范作了較大變動(dòng)，豐富了分析模型、

彈性分析、彈塑性分析、塑性極限分析等內(nèi)容，增加 了間接作用分析一節(jié)。反映了我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 現(xiàn)狀，工程經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)研究等方面的進(jìn)展，也參考了 國外標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容。當(dāng)前第70頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity71/342

結(jié)構(gòu)分析的基本要求

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要保證建筑物的安全使用，對(duì)結(jié)構(gòu)分析的基本要求是：依據(jù)設(shè)定的結(jié)構(gòu)方案和布置、確定合理的計(jì)算模型和分析方法、采用可能的不利荷載（作用）狀況、通過分析運(yùn)算，提交準(zhǔn)確可靠的結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)。當(dāng)前第71頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity72/342

5.1一般原則1.混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行整體分析，必要時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)中的重要部位、形狀突變部位及內(nèi)力與變形有異常變化的部分如較大孔洞周圍、節(jié)點(diǎn)及其附近區(qū)域、支座和集中荷載附近等應(yīng)另作詳細(xì)分析。（）

現(xiàn)澆混凝土在施工階段，檢修階段和使用階段，預(yù)制構(gòu)件在制作運(yùn)輸和安裝階段等應(yīng)進(jìn)行其可能不利作用效應(yīng)組合的分析。2.對(duì)重要結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮偶然作用帶來的影響，進(jìn)行結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌分析。（）3.結(jié)構(gòu)分析模型應(yīng)符合實(shí)際工作狀況和受力條件，結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果應(yīng)由相應(yīng)的構(gòu)造措施予以保證。如固端和剛節(jié)點(diǎn)的承受彎矩能力和對(duì)變形的限制；塑性鉸的充分轉(zhuǎn)動(dòng)能力；適筋截面的配筋率和壓區(qū)相對(duì)高度的限制等。（）4.結(jié)構(gòu)分析方法應(yīng)符合三類基本方程，即力學(xué)平衡方程必須滿足，變形協(xié)調(diào)（幾何）條件應(yīng)在不同程度上予以確定和本構(gòu)（物理）關(guān)系需合理地選用。（）當(dāng)前第72頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity73/342

5.2五類結(jié)構(gòu)分析方法（5.1.5）1.彈性分析方法

彈性分析是最基本和最成熟的結(jié)構(gòu)分析方法，也是其它分析方法的基礎(chǔ)和特例。它適用于分析一般結(jié)構(gòu)。大部分混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)均基于此法。 結(jié)構(gòu)內(nèi)力的彈性分析和截面承載力的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)相結(jié)合，實(shí)用上簡易可行。按此設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，其承載力一般偏于安全。少數(shù)結(jié)構(gòu)因混凝土開裂部分的剛度減小而發(fā)生內(nèi)力重分布，可能影響其它部分的開裂和變形狀況。 桿系結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的截面剛度按勻質(zhì)的混凝土全截面計(jì)時(shí)，可考慮簡化，即不計(jì)鋼筋的換算面積，不扣除預(yù)應(yīng)力筋孔道的面積；不同受力狀態(tài)桿件的截面剛度，宜考慮混凝土開裂、徐變等因素的影響，予以折減。（）當(dāng)前第73頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity74/342附：對(duì)二階效應(yīng)的解釋當(dāng)前第74頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity75/342

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-20101.二階效應(yīng)

結(jié)構(gòu)中的二階效應(yīng)是：作用在結(jié)構(gòu)上的重力荷載 或構(gòu)件中的軸壓力在變形后的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中引起 的附加內(nèi)力（如彎矩）和附加變形（如結(jié)構(gòu)側(cè) 移、構(gòu)件撓曲）。在結(jié)構(gòu)分析中也稱為“幾何非線 性”。當(dāng)前第75頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity76/342P2.二階效應(yīng)的分類

建筑結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)包括重力二階效應(yīng)（?Δ效 應(yīng)）和受壓構(gòu)件的撓曲二階效P應(yīng)?δ（效應(yīng)）兩部 分。

P?Δ

1）結(jié)構(gòu)側(cè)移二階效應(yīng)（效應(yīng)）

對(duì)于有側(cè)移結(jié)構(gòu)的偏心受壓桿件，若桿件的長細(xì)比較 大時(shí)，在軸力作用下，由于桿件自身側(cè)移的影響，通 常會(huì)增大桿件端部截面的彎矩，即產(chǎn)生效應(yīng)。由重力 在產(chǎn)生了側(cè)移的結(jié)構(gòu)中形成的整體二階效應(yīng)也稱“重力 二階效應(yīng)”。當(dāng)前第76頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity77/342P

P

δ δP?Δ效應(yīng)P?δ效應(yīng)當(dāng)前第77頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity78/3422）桿件撓曲二階效應(yīng)（P?δ效應(yīng)）由軸壓力在桿身自身撓曲后引起的局部二階效應(yīng)。通常P?δ效應(yīng)起控制作用的情況僅在少數(shù)偏壓構(gòu)件中出現(xiàn)。例如反彎點(diǎn)不在層高范圍內(nèi)較細(xì)長的偏壓桿則可能屬于這種情況。當(dāng)前第78頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity79/342桿件撓曲二階效應(yīng)當(dāng)前第79頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity80/3423.框架結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)的基本規(guī)律PPPPPPPFFP

(a)有P?δ效應(yīng)下的彎矩分布(b)有P?Δ效應(yīng)下的彎矩分布當(dāng)前第80頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity81/342?除底層柱以外，P?δ不增大其它各層柱上、下端豎向荷載一階彎矩，反而略有減小作用圖(a)(A)?P?Δ效應(yīng)增大所有柱端水平荷載彎矩圖(b),每一層的效應(yīng)對(duì)該層層間位移的增大程度與該層每一柱端彎矩的增大程度是相同的，但豎向荷載彎矩不被P?Δ效應(yīng)增大。?P?δ效應(yīng)減少梁端豎向荷載彎矩，P?Δ效應(yīng)增大梁端水平荷載彎矩圖(a)(b)?當(dāng)框架產(chǎn)生水平位移時(shí)，柱除產(chǎn)生P?Δ效應(yīng)外，它相對(duì)于自己的軸線也產(chǎn)生了撓曲，所以軸壓力在柱自身撓曲變形中也將形成

P?δ效應(yīng)，但通常不起控制作用。?如果框架桿件在無側(cè)移狀況下過于細(xì)長，在柱高度范圍內(nèi)被

P?δ效應(yīng)增大了的彎矩有可能大于柱端一階彎矩，從而形成對(duì)框架柱截面設(shè)計(jì)起控制作用圖(B)。當(dāng)前第81頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity82/342

4.在二階效應(yīng)計(jì)算中需注意的主要問題

1.P?Δ效應(yīng)只增大引起結(jié)構(gòu)側(cè)移荷載產(chǎn)生的一階彎矩Ms，不增大不引起結(jié)構(gòu)側(cè)移荷載產(chǎn)生的一階彎矩Mns。sM=Mns+ηsM*ηs——P?Δ效應(yīng)彎矩增大系數(shù)（見附錄B.B.0.1條）

2.框架結(jié)構(gòu)同層各柱柱端的Ms被P?Δ效應(yīng)增大的比例應(yīng)相同（層效應(yīng)）。 3.進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)，必須考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料的非彈性特點(diǎn)，否則附加彎矩（二階彎矩）可能小40~60%（不能用彈性剛度，若用彈性剛度則Δ,f值小）。*原規(guī)范不加區(qū)別，全部放大M=ηs(Mns+Ms)當(dāng)前第82頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity83/342

5.P?Δ效應(yīng)的分析方法條)1）有限元分析方法，宜考慮混凝土構(gòu)件開裂對(duì)構(gòu)件剛 度降低的影響（否則，二階彎矩可能低估

40~60%），亦可稱作：考慮折減構(gòu)件剛度的彈性二 階分析方法。 我國02規(guī)范條稱作：考慮二階效應(yīng)的彈性 分析方法。美國（ACI318-05）（10.13.4條）稱作

二階彈性分析方法當(dāng)前第83頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity84/342構(gòu)件剛度折減系數(shù)剪力墻，筒體

0.45（0.7）

0.45（0.7）

0.35（0.7）

0.5

柱0.60.60.70.5

梁

0.4 0.40.35 0.5

規(guī)范

02規(guī)范新規(guī)范附錄B

美國 歐洲（）內(nèi)為不開裂時(shí)的值。新規(guī)范條未明確剛度折減系數(shù)取值，使用程序時(shí)應(yīng)予以關(guān)注為妥。當(dāng)前第84頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity85/342

2）附錄B的簡化方法：近似計(jì)算偏壓構(gòu)件結(jié)構(gòu)側(cè)移的二階效應(yīng)的增大系數(shù)法。a.近似：相對(duì)于有限元分析方法而言。b.計(jì)算P?Δ

效應(yīng)，不涉及P-δ效應(yīng)。c.增大系數(shù)法：層增大系數(shù)法——框架結(jié)構(gòu)；整體增大系數(shù)法——剪力墻結(jié)構(gòu)，框—剪結(jié)構(gòu)，筒體結(jié)構(gòu)。增大系數(shù)法：我國高規(guī)JGJ3-2002第5.4條，已經(jīng)采用。第5.4.3條給出了內(nèi)力（彎矩）位移放大系數(shù)的計(jì)算公式。當(dāng)前第85頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity86/3426.增大系數(shù)法（P?Δ效應(yīng)）

嚴(yán)格地講，考慮P?Δ效應(yīng)和p?δ效應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，應(yīng)考慮材料的非線性、裂縫、構(gòu)件的曲率、層間位移、荷載的持續(xù)作用、混凝土的收縮、徐變等因素，目前這種分析尚存在困難，因此一般采用簡化分析方法。

1)層增大系數(shù)法（P?Δ效應(yīng)）

B.0.1條：

M=Mns+ηsMs

Δ=ηsΔi

Mns——不引起結(jié)構(gòu)側(cè)移荷載產(chǎn)生的一階彈性分析的構(gòu)件端彎矩；

Ms——引起結(jié)構(gòu)側(cè)移荷載產(chǎn)生的一階彈性分析的構(gòu)件端彎矩。

ηs——P-△效應(yīng)增大系數(shù)；

Δi——一階彈性分析的層間位移。當(dāng)前第86頁\共有342頁\編于星期三\4點(diǎn)ProfessorTiechengWangandGuyiKangTianjinUniversity87/342B.0.2條：框架結(jié)構(gòu)，計(jì)算樓層各柱的ηs公式為：ηs=1

ΣNiDH01?i

結(jié)構(gòu)變形后，各層結(jié)構(gòu)重力荷載會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加傾覆力矩，該附加傾覆力矩可用一對(duì)附加水平力代替。 對(duì)i層j列柱重力荷載Nij產(chǎn)生的傾覆力矩為NijΔ*i（注意：i層各