牛永贤,许兵华,刘影震,高 焱,朱永全,张建风

(1.石家庄市政设计研究院有限责任公司,石家庄 050043； 2.江苏省淮阴工学院交通运输与安全保障重点实验室,江苏淮安 223003； 3.淮阴工学院,江苏淮安 223003； 4.石家庄铁道大学土木工程学院,石家庄 050043； 5.中交远洲交通科技集团有限公司,石家庄 050051)

钢筋混凝土偏心受压、轴心受拉及偏心受拉构件是工程中应用较多的基本构件，其配筋的计算工作是工程设计中一项重要的内容[1-3]。北京、上海、天津和深圳等地地铁、隧道均出现了不同程度的衬砌结构渗漏、裂缝及掉块等结构病害[4-6]。随着《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)[7](以下简称《规范》)的编制与发布，隧道专业开展了由安全系数法向极限状态法的转轨工作。《规范》中钢筋混凝土受弯、轴心受拉及偏心受拉构件配筋计算公式较为繁琐，迭代步骤较多，在进行大规模混凝土结构的配筋计算时，工作量大且容易出现错误。

对于解决上述问题，许多国内外学者的研究结果值得借鉴。文献[8]深入探讨了梁结构的应力分布规律，确定了梁结构的薄弱环节，进而提出了梁结构配筋的优化设计方案。文献[9]编写了三维弹性有限元分析程序，该程序可以用于钢筋混凝土结构的配筋计算，并举例验证了其合理性。文献[10]建立了有限元分析模型，分析了澳大利亚悉尼市一座失稳坍塌的混凝土薄壳结构，得到了混凝土薄壳结构稳定性与配筋量之间的关系。周东华等[11]采用无量图表法提出了混凝土配筋计算的一种新方法，该方法扩展了《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)[12]中混凝土构件应力—应变应用范围，并给出了混凝土梁结构配筋计算的方法。……