荷載組合和內(nèi)力調(diào)整先后順序-規(guī)范規(guī)定

規(guī)范的作用效應組合，一般建立在線彈性分析疊加原理基礎上。高規(guī)JGJ3-2010在第5.6節(jié)《荷載組合和地震作用組合的效應》正文和條文說明中首次將線形疊加予以明確，以符合《工程結(jié)構(gòu)可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50153的有關規(guī)定，區(qū)分線形分析和非線性分析的不同效應組合狀況。常規(guī)情況下，荷載效應組合仍以【線彈性分析疊加類型】為主，上述假定已成為中國絕大部分規(guī)范和教材解釋荷載效應的默認前提條件。另一方面，中國規(guī)范對結(jié)構(gòu)總體地震作用工作性能、地震剪力分擔及構(gòu)件內(nèi)力調(diào)整等內(nèi)容做了詳細規(guī)定，并且在結(jié)構(gòu)分析之前需對【結(jié)構(gòu)體系相關屬性】進行定義，使荷載組合（實為“荷載效應組合”）時必須注意規(guī)范的這些內(nèi)力調(diào)整，并且要關注調(diào)整的前后順序。一、非線性作用效應組合查《工程結(jié)構(gòu)可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50153-2008第8.2.4條：對持久設計狀況和短暫設計狀況，應采用作用的基本組合。1、基本組合的效應設計值可按下式確定：注：在作用組合的效應函數(shù)S(?)中，符號“∑”和“+”均表示組合，即同時考慮所有作用對結(jié)構(gòu)的共同影響，而不表示代數(shù)相加。2、當作用與作用效應按線性關系考慮時，基本組合的效應設計值可按下式計算：注1.對持久設計狀況和短暫設計狀況，也可根據(jù)需要分別給出作用組合的效應設計值；2.可根據(jù)需要，從作用的分項系數(shù)中將反映作用效應模型不定性的系數(shù)γsd分離出來。高規(guī)JGJ3-2010條文說明：第5.6.1條和5.6.3條均適應于【作用和作用效應】呈【線性關系】的情況。如果結(jié)構(gòu)上的作用和作用效應不能以線性關系表述，則作用組合的效應應符合現(xiàn)行國家標準《工程結(jié)構(gòu)可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50153的有關規(guī)定。二、常規(guī)荷載組合【線形關系】2.1規(guī)范規(guī)定HYPERLINK"/showpic.html""/showpic.html"以高規(guī)JGJ3-2010為例。第5.6.1條：持久設計狀況和短暫設計狀況下，當荷載與荷載效應按線性關系考慮時，荷載【基本組合】的【效應設計值】應按下式確定：第2項增加γL是新規(guī)范的調(diào)整。設計使用年限為50年時取1.0，100年時取1.1。第5.6.3條：地震設計狀況下，當作用與作用效應按線性關系考慮時，荷載和地震作用【基本組合】的【效應設計值】應按下式確定：從地震作用效應的解釋可以看出，組合前應【乘以相應的增大系數(shù)、調(diào)整系數(shù)】。2.2荷載組合及相關問題荷載組合一般指的是荷載效應組合。涉及內(nèi)力調(diào)整的組合，指的是【基本組合】。荷載組合的種類：1、基本組合：承載能力極限狀態(tài)設計荷載效應組合。2、標準組合：正常使用極限狀態(tài)設計荷載效應組合。3、準永久組合：正常使用極限狀態(tài)，考慮荷載長期效應組合。4、人防組合：考慮核武器（或常規(guī)武器）爆炸等效靜荷載與靜荷載同時作用，承載能力極限狀態(tài)設計荷載效應組合。至于荷載效應組合原則（特別是基本組合）、組合數(shù)量、分類及標準化使用，查各軟件使用手冊即可。手工校核設計內(nèi)力時，需要用到組合號及其組合順序。一般情況下，手工校核應注意【設計內(nèi)力】≠【分析內(nèi)力】≠【組合內(nèi)力】，因都經(jīng)過了內(nèi)力組合前、后的調(diào)整。參見本文小結(jié)附表。三、荷載效應組合和內(nèi)力調(diào)整的順序3.1高規(guī)JGJ3-2010第5.6.5條1、非抗震設計時，應按本規(guī)程第5.6.1條的規(guī)定進行【荷載組合】的【效應計算】。2、抗震設計時，應同時按本規(guī)程第5.6.1條和5.6.3條的規(guī)定進行【荷載和地震作用組合】的【效應計算】；3、按本規(guī)程第5.6.3條計算的【組合內(nèi)力設計值】，尚應按本規(guī)程有關規(guī)定進行調(diào)整。3.2高規(guī)JGJ3-2010第5.6節(jié)條文說明1、地震設計狀況作用【基本組合】的效應，當本規(guī)程有規(guī)定時，地震作用效應標準值應【首先】乘以相應的調(diào)整系數(shù)、增大系數(shù)，【然后】再進行效應組合。如：薄弱層剪力增大、樓層最小地震剪力系數(shù)(剪重比)調(diào)整、框支柱地震軸力的調(diào)整、轉(zhuǎn)換構(gòu)件地震內(nèi)力放大、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)有關地震剪力調(diào)整等。2、對非抗震設計的高層建筑結(jié)構(gòu)，應按式(5.6.1)計算荷載效應的組合；對抗震設計的高層建筑結(jié)構(gòu)，應同時按式(5.6.1)和式(5.6.3)計算荷載效應和地震作用效應組合，并按本規(guī)程的有關規(guī)定(如強柱弱梁、強剪弱彎等)，對【組合內(nèi)力】進行必要的調(diào)整。同一構(gòu)件的不同截面或不同設計要求，可能對應不同的組合工況，應分別進行驗算。3.3豎向荷載效應調(diào)整實際上，【分析內(nèi)力】經(jīng)過調(diào)整、組合、再調(diào)整到【設計內(nèi)力】的過程中，不僅涉及到地震作用效應，規(guī)范對豎向荷載作用效應也有調(diào)整。如典型的考慮內(nèi)力重分布的梁端彎矩調(diào)幅，及考慮活荷載不利分布的梁跨中彎矩放大。高規(guī)JGJ3-2010第5.2.3條：在豎向荷載作用下，可考慮框架梁端塑性變形內(nèi)力重分布對梁端負彎矩乘以調(diào)幅系數(shù)進行調(diào)幅，并應符合下列規(guī)定：1、裝配整體式框架梁端負彎矩調(diào)幅系數(shù)可取為0.7～0.8，現(xiàn)澆框架梁端負彎矩調(diào)幅系數(shù)可取為0.8～0.9；2、框架梁端負彎矩調(diào)幅后，梁跨中彎矩應按平衡條件相應增大；3、應【先】對豎向荷載作用下框架梁的彎矩進行調(diào)幅，【再】與水平作用產(chǎn)生的框架梁彎矩進行組合；4、截面設計時，框架梁跨中截面正彎矩設計值不應小于豎向荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩設計值的50%?！窘M合后的再調(diào)整】3.4其他1、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的0.2Vo調(diào)整順序《高規(guī)JGJ3-2010》8.1.4-2條：抗震設計時，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)對應于地震作用標準值的各層框架總剪力應符合下列規(guī)定：各層框架所承擔的地震總剪力按本條第1款調(diào)整后，應按調(diào)整前、后總剪力的比值【調(diào)整】每根框架柱和與之相連框架梁的剪力及端部彎矩標準值，框架柱的軸力標準值可不予調(diào)整；2、框架-核心筒的0.2Vo調(diào)整順序《高規(guī)JGJ3-2010》9.1.11-3條：抗震設計時，筒體結(jié)構(gòu)的框架部分按側(cè)向剛度分配的樓層地震剪力標準值應符合下列規(guī)定：按本條第2款或第3款調(diào)整框架柱的地震剪力后，框架柱端彎矩及與之相連的框架梁端彎矩、剪力應進行相應調(diào)整。有加強層時，本條框架部分分配的樓層地震剪力標準值的最大值不應包括加強層及其上、下層的框架剪力。3、部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)《高規(guī)JGJ3-2010》10.2.17條：【部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)】框支柱承受的水平地震剪力標準值應按下列規(guī)定采用：框支柱剪力調(diào)整后，應相應調(diào)整框支柱的彎矩及柱端框架梁的剪力和彎矩，但框支梁的剪力、彎矩、框支柱的軸力可不調(diào)整。四、結(jié)論綜上，按照規(guī)范可整理出從【分析內(nèi)力】形成【設計內(nèi)力】的過程。其中，荷載組合和內(nèi)力調(diào)整的先后順序應為（對基本組合）：【分析內(nèi)力】→【[豎向及地震]效應標準值調(diào)整，可簡稱“組合前調(diào)整”】→【效應基本組合，形成[組合內(nèi)力]】→【組合內(nèi)力調(diào)整，可簡稱“組合后調(diào)整”】→【設計內(nèi)力】有關說明如下（對基本組合）：HYPERLINK"/showpic.html""/showpic.html"五、建議1、規(guī)范或教材應組織專門的文字，對【分析內(nèi)力】形成【設計內(nèi)力】的過程及相關概念進行定義，以使用戶明確相關概念的指向，及其所對應或已包含的調(diào)整內(nèi)容。按本文定義的【組合前調(diào)整】和【組合后調(diào)整】，將【分析內(nèi)力】、【組合內(nèi)力】、