岳 哲

(重庆交通大学 土木建筑学院,四川 重庆 400074)

引言

二阶效应是指:结构或构件在初始内力作用下产生变形,这种变形导致结构或构件内力的增大,由于结构或构件自身变形而在结构或构件内产生的附加内力即是二阶效应.二阶效应分两类:

(1)对于无侧移的结构,二阶效应是指偏心受压构件在轴向压力N作用下在产生横向挠曲变形δ的柱段中引起的附加内力,它可能增大柱段中部的弯矩,一般不增大柱端控制截面的弯矩.通常称为P−δ效应(图 1),M1=N×ei为初始弯矩,附加弯矩M2=N×δ也称为二阶弯矩.故构件承担的实际弯矩M=N× (ei+δ),其值明显大于初始弯矩.

(2)对于在水平风荷载或水平地震作用下有侧移变位Δ的结构,二阶效应主要是指竖向荷载在产生了侧移 Δ的结构中引起的附加内力,通常称P−Δ效应或重力二阶效应(图二),M1=F×h为初始弯矩,M2=P×Δ为二阶段弯矩.M2的加入,又使Δ增大,同时又对附加弯矩进一步增大,如此反复,对柔弱的结构,可能产生积累性的变形增大而导致结构失稳倒塌.

图1 P-δ 效应

图2 P-Δ效应

二阶效应可以采用有限元分析的方法计算,也可以采用简化计算的方法,当采用计算机分析时应采用考虑几何非分线性的弹性有限元法,比较复杂,下文着重介绍规范采用的简化计算方法.

1 规范关于二阶效应的简化计算

1.1 《混凝土结构设计规范》[1]的相关规定

1.1.1 结构有侧移时偏心受压构件P−Δ效应分析方法

(1)规范对框架结构采用了层增大系数(sη:规范附录B.0.2)的方法来考虑各类……