重力二阶效应

关于是否需要考虑结构的重力二阶效应,新抗规3.6.3条:“当结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%时,应计入重力二阶效应的影响”。再注意到p277页3.6.3条条文说明有一句话:“混凝土柱考虑多遇地震作用产生的重力二阶效应的内力时,不应与混凝土规范承载力计算时考虑的重力二阶效应重复”。

对条文说明的这句话不太理解,抗震规范和混凝土规范的重力二阶效应有何区别?具体是水平荷载的范畴不同吗?望大家指点。

一个是P-Δ效应 形容的是整体的结构,柱的是P-δ效应,用于柱的设计,规范用偏心距增大系数算柱的时候考虑了这方面的影响

如图所示(perform3d user guide 6-18),你可以看出来P-δ效应一般不增加结构附加弯矩,这个原理与钢结构的整体稳定某个系数计算也是差不多的

感谢penglinhai2008兄的指点。我谈谈自己的理解。

P-Δ效应是指结构层次的重力二阶效应,指结构重力荷载在水平力引起的侧移上对结构产生的附加弯矩的不利影响。对于是否要考虑P-Δ效应,抗震规范的规定在3.6.3条;混凝土设计规范的规定在5.3.4条,混凝土高规的规定在5.4.1条,钢结构设计规范的规定在3.2.8条。但注意到高规的要求更高,附加弯矩超过层间弯矩的5%就需要考虑P-Δ效应,其它三本规范的要求均是10%。

P-δ效应指构件层次的挠曲二阶效应,即考虑压弯构件竖向荷载在构件自身挠曲变形产生的附加弯矩的不利影响。2002旧版混凝土规范采用的是偏心距增大系数法,2010新版混凝土规范采用了新的Cm-ηns法,且考虑P-δ效应的范围明显缩小。

个人理解,“重力二阶效应”应该专门指结构层次的P-Δ效应,“挠曲二阶效应”应该专指构件层次的P-δ效应。这样理解,新版抗震规范p277页3.6.3条条文说明:“混凝土柱考虑多遇地震作用产生的重力二阶效应的内力时,不应与混凝土规范承载力计算时考虑的重力二阶效应重复”,应该均是P-Δ效应,均是结构层次的。即便后者是指构件层次的挠曲二阶效应,也应该是同时考虑才对(即混凝土规范5.3.4条和6.2.3条应同时考虑,这个以前听专家讲过)。

所以现在问题是对抗震规范条文说明:“不应与混凝土规范承载力计算时考虑的重力二阶效应重复”这句话理解不透。抗规与混规应都是指结构层次的P-Δ效应,但混凝土规范的重力二阶效应与抗震规范有何不同,具体不同在哪里呢?

谈一下个人的理解:

同意bjdtm2001 童鞋关于P-Δ效应和P-δ效应的认识:“建筑结构的二阶效应包括重力二阶效应(P-Δ效应)和受压构件的挠曲效应(P-δ效应)两部分”,“重力二阶效应计算属于结构整体层面的问题,一般在结构整体分析种考虑”,“受压构件的挠曲效应计算属于构件层面的问题,一般在构件设计时考虑,详见本规范第6.2节”(见新混规5.3.4条的条文说明p.296)

新混规在考虑P-δ效应时,参考ACI318-05规范(Chapter10),采用Cm-ηns法(6.2.3条、6.2.4条),

M=Cm·ηns·M2,Cm=0.7+0.3M1/M2

需要注意的是,M1和M2为“已考虑侧移影响”的内力值。 个人认为,“已考虑侧移影响”表示首先考虑重力二阶效应(P-Δ效应),得到受压构件的内力M1和M2,然后在此基础上考虑其挠曲效应(P-δ效应)。因此实际设计时,即使根据高混规5.4章判别不需要考虑P-Δ效应,P-Δ分析(有限元法或增大系数法)也是必须的,因为计算P-δ效应时须要用到其内力计算结果。

新的混凝土规范,(除排架柱)P-δ的计算是先考虑了P-Δ效应的内力再计算的就不存在重复考虑。所谓重复考虑,可参考排架柱新混规是采用一阶弯矩来计算,同时考虑Δ和δ,所以构件计算按混规已经同时考虑了二者,如果内力再按抗规放大就重复了。

不知道理解的对否,大家指正

关于是否需要考虑结构的重力二阶效应,新抗规3.6.3条:“当结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%时,应计入重力二阶效应的影响”。再注意到p277页3.6.3条条文说明有一句话:“混凝土柱考虑多遇地震作用产生的重力二阶效应的内力时,不应与混凝土规范承载力计算时考虑的重力二阶效应重复”。

对条文说明的这句话不太理解,抗震规范和混凝土规范的重力二阶效应有何区别?具体是水平荷载的范畴不同吗?望大家指点。

一个是P-Δ效应 形容的是整体的结构,柱的是P-δ效应,用于柱的设计,规范用偏心距增大系数算柱的时候考虑了这方面的影响

如图所示(perform3d user guide 6-18),你可以看出来P-δ效应一般不增加结构附加弯矩,这个原理与钢结构的整体稳定某个系数计算也是差不多的

感谢penglinhai2008兄的指点。我谈谈自己的理解。

P-Δ效应是指结构层次的重力二阶效应,指结构重力荷载在水平力引起的侧移上对结构产生的附加弯矩的不利影响。对于是否要考虑P-Δ效应,抗震规范的规定在3.6.3条;混凝土设计规范的规定在5.3.4条,混凝土高规的规定在5.4.1条,钢结构设计规范的规定在3.2.8条。但注意到高规的要求更高,附加弯矩超过层间弯矩的5%就需要考虑P-Δ效应,其它三本规范的要求均是10%。

P-δ效应指构件层次的挠曲二阶效应,即考虑压弯构件竖向荷载在构件自身挠曲变形产生的附加弯矩的不利影响。2002旧版混凝土规范采用的是偏心距增大系数法,2010新版混凝土规范采用了新的Cm-ηns法,且考虑P-δ效应的范围明显缩小。

个人理解,“重力二阶效应”应该专门指结构层次的P-Δ效应,“挠曲二阶效应”应该专指构件层次的P-δ效应。这样理解,新版抗震规范p277页3.6.3条条文说明:“混凝土柱考虑多遇地震作用产生的重力二阶效应的内力时,不应与混凝土规范承载力计算时考虑的重力二阶效应重复”,应该均是P-Δ效应,均是结构层次的。即便后者是指构件层次的挠曲二阶效应,也应该是同时考虑才对(即混凝土规范5.3.4条和6.2.3条应同时考虑,这个以前听专家讲过)。

所以现在问题是对抗震规范条文说明:“不应与混凝土规范承载力计算时考虑的重力二阶效应重复”这句话理解不透。抗规与混规应都是指结构层次的P-Δ效应,但混凝土规范的重力二阶效应与抗震规范有何不同,具体不同在哪里呢?

谈一下个人的理解:

同意bjdtm2001 童鞋关于P-Δ效应和P-δ效应的认识:“建筑结构的二阶效应包括重力二阶效应(P-Δ效应)和受压构件的挠曲效应(P-δ效应)两部分”,“重力二阶效应计算属于结构整体层面的问题,一般在结构整体分析种考虑”,“受压构件的挠曲效应计算属于构件层面的问题,一般在构件设计时考虑,详见本规范第6.2节”(见新混规5.3.4条的条文说明p.296)

新混规在考虑P-δ效应时,参考ACI318-05规范(Chapter10),采用Cm-ηns法(6.2.3条、6.2.4条),

M=Cm·ηns·M2,Cm=0.7+0.3M1/M2

需要注意的是,M1和M2为“已考虑侧移影响”的内力值。 个人认为,“已考虑侧移影响”表示首先考虑重力二阶效应(P-Δ效应),得到受压构件的内力M1和M2,然后在此基础上考虑其挠曲效应(P-δ效应)。因此实际设计时,即使根据高混规5.4章判别不需要考虑P-Δ效应,P-Δ分析(有限元法或增大系数法)也是必须的,因为计算P-δ效应时须要用到其内力计算结果。

新的混凝土规范,(除排架柱)P-δ的计算是先考虑了P-Δ效应的内力再计算的就不存在重复考虑。所谓重复考虑,可参考排架柱新混规是采用一阶弯矩来计算,同时考虑Δ和δ,所以构件计算按混规已经同时考虑了二者,如果内力再按抗规放大就重复了。

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