强柱弱梁强剪弱弯强节点调整后的截面内力

结构在各种荷载作用下的内力经内力组合后，还要根据规范对其进行调整。调整主要体现在抗震等级为一、二级的结构构件，规范还有特殊规定需要调整的构件。内力调整主要遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点”的思想，以保证结构安全。TBSA、TAT或SATWA的做法，是将构件在不同位置、不同情况下所具有的差别数值化，如TAT，它将这种差别叫“设计内力调整系数”。TAT或SATWA软件采用的设计内力调整系数如下：1、一级抗震：框架柱Ucm＝1.331Ucv＝1.464Ucn＝1.0底层框架柱Ucm＝1.997Ucv＝2.196Ucn＝1.0底层加强区剪力墙Uwm＝1.000Uwv＝1.331Uwm＝1.0连梁、框架梁无Ubv＝1.271无2、二级抗震：框架柱Ucm＝1.100Ucv＝1.210Ucn＝1.0底层框架柱Ucm＝1.250Ucv＝1.375Ucn＝1.0底层加强区剪力墙Uwm＝1.000Uwv＝1.100Uwm＝1.0连梁、框架梁无Ubv＝1.050无3、三级抗震及四级抗震：其调整系数均为1.0以上调整系数的符号说明：Ucm－柱端弯矩调整系数Ucv－柱端剪力调整系数Ucn－柱端轴力调整系数Uwm－墙端弯矩调整系数Uwv－墙端剪力调整系数Uwn－墙端轴力调整系数Ubv－梁端剪力调整系数4、框支柱：设计剪力不小于基底剪力的2％（Vc≥2%Q0）；地震力产生的轴力放大1.2；设计弯矩放大1.5，即Ucm＝1.5（不分抗震等级）。5、角柱混凝土角柱：Ucm＝1.3；Ucv＝1.3钢角柱、钢管角柱和劲性角柱：仅将地震力产生的内力放大1.3倍。（一、二级框架底层柱下端截面的弯矩设计值，系数改为1.5,高规5.2.8条，上述一级和二级调整系数表内已有体现）一级抗震设计内力调整系数的来历是：柱端弯矩放大系数UcmUcm＝1.1x1.1x1.1＝1.331由高规第5.2.6条：一级框架梁柱节点处，柱端弯矩应符号下列要求：∑Mc≥1.1∑MbuE（5.2.6-1）〖强柱弱梁原则〗而MbuE＝fyk·As·(hb0-as')/γRE（规范5.2.26条）Ucm中的三个1.1就是：（5.2.6-1）中的第一个1.1；MbuE公式中fyk≈1.1fy提供的第二个1.1；MbuE公式中的As提供第三个1.1，因规范要求的截面抗震设计是验算设计，软件认为实际配筋大约为计算配筋的1.1倍。柱端剪力放大系数UcvUcv＝1.1x（1.1x1.1x1.1）＝1.4641由高规第5.2.9条：一级框架柱的剪力设计值：Vc＝1.1（McuEt＋McuEb）/Hc0（5.2.9-1）〖柱的强剪弱弯原则〗Ucv的第一个1.1就是公式（5.2.9-1）的系数；而公式中（McuEt＋McuEb）一项的定义为：柱上下端考虑承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力值，它同样要按高规（5.2.6-1）公式调整，所以Ucv中括号内的三个1.1的含义与Ucm相同。一级抗震底层柱的弯矩和剪力调整系数只是按高规第5.2.8条，将框架柱的相应调整系数放大1.5倍。即：Ucm＝1.5x1.331＝1.9965；Ucv＝1.5x1.4641＝2.19615底层剪力墙加强区的剪力调整系数为1.331，可查高规第5.3.10条，按公式（5.3.10-1），其含义基本与一级柱端弯矩调整系数的含义相同。对一级连梁和框架梁，由于仅仅需要体现强剪若弯，所以只对梁端剪力调整，高规第5.2.26条规定：Vb＝1.05（MbuEl＋MbuEr）/Ln＋Vgb（5.2.26-1）〖梁的强剪弱弯原则〗Ubv＝1.05x1.1x1.1＝1.270显然，1.05为公式（5.2.26-1）中的系数，它相当于超强比系数，考虑此系数的目的就是提高剪力设计值Vb，但是它只是提高（5.2.26-1）中的第一项，第一项是由梁端调整弯矩引起的剪力，第二项由竖向荷载引起的剪力不予调整，软件则是全部调整，这是两者的区别。其余两个1.1，一个是fyk≈1.1fy提供，一个由As提供。二级抗震与一级抗震的调整思想完全相同。TBSA对构件组合内力的调整和TAT或SATWA相同。由此可见，一、二级框架梁柱截面设计时所用的内力要比计算内力大得多，这是钢筋用量增大的主要原因。但是，考虑地震作用时，材料的容许应力可以提高三分之一（同抵抗风荷载一样）。在上述设防烈度的地震作用下，结构还不会屈服。如果地震作用大大超过这些设防烈度，就需要利用结构的塑性性能或延性，以吸收地震能量，避免建筑物倒塌或严重破坏。抗震设计时，结构构件的承载力与抗力的关系式如下：S≤R/γRE（高规5.1.1-2）γRE的取值在规范中大致为0.75，代入上式则为：S≤（1＋1/3）R此即考虑地震作用时，材料的容许应力可以提高三分之一。