为什么要弯矩调幅
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梁端负弯矩调幅系数规范篇一:弯矩调幅小论《弯矩调幅——塑性内力重分布》小论《弯矩调幅——塑性内力重分布》首先,我们对结构进行分析时,会根据结构类型,构件布置,材料性能,受力特点以及破坏机理等选择合适的结构分析方法,不同的分析方法有不同的假设,因此也会对应不同的适用范围。
结构分析方法一般主要有以下几种:——线弹性分析方法,——考虑塑性内力重分布的分析方法——塑性极限分析方法——非线性分析方法——实验分析方法弯矩调幅是建立在塑性内力重分布的分析方法的基础上的实际计算理论,是对超静定结构内力自平衡的一种预先判断,是“弹性内力,塑性设计”理论的实际应用。
在理想的线弹性模型中梁柱的连接为刚接,即假设梁柱在受力变形前后保持不变。
然而由于实际结构在受力过程中与理想模型有一定的差别,比如存在严重的应力集中,材料缺陷等,都会使节点处产生裂缝,以致刚度有所下降,。
从而使梁端实际弯矩值降低,跨中弯矩值增大,梁内力出现重新分布现象。
进行弯矩调幅的具体意义:(1)追求与实际相符的受力(2)减小梁端负弯矩,可减小支座处负弯矩钢筋,改善结点区钢筋过于密集的状况,便于混凝土浇注,保证结点区的强度。
原则:按某一比例减小梁端弯矩;再按平衡条件求出增加后的跨中弯矩。
弯矩调幅系数:对于现浇式框架取0.8~0.9;对于装配式框架取0.7~0.8;注意:(1)先对竖线荷载作用下的梁端弯矩进行调幅,然后再与水平荷载作用下的梁端弯矩值进行组合;(2)跨中截面弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的一半;(3)弯矩调幅概念区别于“强柱弱梁”概念,强柱弱梁是基于塑性极限分析方法对结构延性储备的一种考虑,属于抗震概念设计的内容;(4)对于直接承受动力荷载的结构,以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境下的结构,不得采用塑性内力重分布的分析方法;(5)对于钢结构,不需进行弯矩调幅,因为钢结构设计分析一般采用塑性。
篇二:结构设计各种调整系数程序总信息中各种调整系数取值《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)选自《建筑结构设计新规范综合应用手册》朱炳寅编。
钢筋混凝土框架梁端弯矩调幅法论文【摘要】调幅时应与其它因素综合考虑:所取的弯矩分布从静力学的角度考虑应该是可以接受的,也就是说不论对于结构或者任何构件,所选的弯矩图都要满足平衡条件(平衡)。
塑性铰区的转动能力足以使这一假定的弯矩分布在极限荷载下能够形成(转角相容)。
在使用荷载作用下结构的开裂和挠度能够满足正常使用极限状态下的相关规定(适用性)。
一、引言钢筋混凝土框架作为一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性能和整体性好的优点,目前以广泛应用于各类民用和工业建筑中。
钢筋混凝土框架梁在荷载作用下,由于混凝土裂缝的出现和扩展、钢筋的锚固滑移以及塑性铰的形成和转动等原因、其内力明显的不同于弹性理论计算值,通常把这种差别叫做塑性内力重分布。
考虑内力重分布的方法有好几种,目前工程界普遍采用“弯矩调幅法”。
常将梁端内力(弯矩)进行调幅,即下调10%~20%(根据结构情况而定),并考虑了梁截面受压区混凝土的塑性发展和受拉区钢筋的强度贮备。
这样做也节约钢材且有利于满足“强柱弱梁”延性抗震的要求。
二、进行弯矩调幅的原因(1)、目前对于钢筋混凝土框架结构的内力分析采用的是弹性分析方法,但是在进行混凝土构件截面承载力计算却考虑了混凝土塑性变形的影响(如在混凝土受压区采用了等效矩形应力图;在受拉区则由于混凝土抗拉强度很低过早出现裂缝,忽略了混凝土的抗拉作用)。
工程实践和大量的实验都证实了混凝土结构的实际承载力比按弹性设计计算的结果要大,这是由于按弹性设计理论得到的结果,只要构件的一个截面达到极限承载能力状态就标志着整个结构的破坏;但是由于钢筋混凝土是一种弹塑性材料,某个截面达到极限承载力,结构承载力并不一定完全丧失,只有当达到极限承载力的截面足够多使整个结构体系成为一个几何可变体系时,结构丧失稳定性才宣告破坏。
所以工程中,我们可以充分利用钢筋混凝土结构的此种特性,考虑其塑性性能,在设计中对梁端负弯矩进行调幅,从而能够正确的评估结构的承载力,同时在结构破坏时有多个截面达到极限承载力,充分发挥结构塑性的潜力,有效的节约材料。
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在框架连续梁设计中,弯矩调幅系数是一个非常重要的参数。
弯矩调幅系数反映了结构在不同荷载作用下的弯矩抵抗能力,是保证结构稳定性和安全性的关键。
弯矩调幅系数是指在结构受到不同荷载作用时,其抗弯能力相对于设计荷载的调整系数。
弯矩调幅系数越大,结构在受到荷载作用时承受的弯矩越大,反之则越小。
支座弯矩调幅是指在桥梁等工程结构中,通过调整支座的位置和形式,来减小结构受力的变形和变形对结构的影响,达到平衡和稳定的目的。
它在设计和施工过程中起着重要的作用。
调幅的基本原理是根据结构的力学特性,通过调整支座的位置和形式来改变结构的受力状态,从而达到减小弯矩和变形的目的。
常见的调幅方法包括以下几种:
改变支座的位置:通过调整支座的位置,使得结构在受力时产生较小的弯矩。
例如,在桥梁的设计中,可以将支座放置在跨度的强度剪力中心处,从而减小弯矩的大小。
使用特殊形状的支座:设计支座时可以采用特殊的形状,如球形、圆柱形等,通过这些形状的变化来改变支座的刚度和受力特性,进而减小结构的弯矩。
增加支座的刚度:通过增加支座的刚度,可以分担更多的结构荷载,减小结构的弯矩和变形。
常见的方法包括增加支座的支撑面积、材料的选择等。
使用特殊材料:选择适当的材料可以改变支座的刚度和受力特性,从而减小结构的弯矩。
常见的特殊材料包括橡胶材料和聚合物材料等。
通过以上方法进行支座弯矩调幅可以有效控制结构的受力状态,提高结构的稳定性和安全性,保证结构的正常使用和寿命。
在实际的工程中,需要根据具体的情况来选择合适的调幅方法。
弯矩调幅系数
1 简介
弯矩调幅系数,又称为弯矩变比系数,是一种用于测试电机特性
的重要技术参数。
它反映了电机在不同电流,频率和速度下表现出来
的变化程度,在电机驱动方案中,弯矩调幅系数是衡量电机性能的一
项重要指标。
2 弯矩调幅系数的定义
弯矩调幅系数是一个百分比的数值,表示电机的输出扭矩在电流、频率、和速度变化时有多大的变化程度。
它的公式定义为:调整单位
下的最大输出扭矩KMt的百分比,KMt(反向)为反向最大输出扭矩,KM正向(正向)为正向最大输出扭矩,KM调幅变量(调幅)为调幅扭矩。
TMd为调整单位。
3 弯矩调幅系数的重要性
弯矩调幅系数反映了电机在电流、频率和速度变化时有多大的性
能变化。
因此,调幅系数是衡量电机的一项重要技术参数,在设计电
气驱动系统中也有重要的作用。
一般来说,调幅系数越小,表明电机
性能改变越少,从而提高了驱动系统的整体性能和可靠性。
4 测量弯矩调幅系数
为了测量弯矩调幅系数,需要使用一台专用的电机测试仪和一台DSP测试控制系统。
首先,将电机连接到电机测试仪上,然后使用DSP
测试控制系统调节电机的电流、频率和速度,绘制出脉动图,计算出最大正向和反向输出扭矩,最后按定义的计算公式计算出马达的弯矩调幅系数,以了解电机的变化性能。
5 结论
弯矩调幅系数是衡量电机性能的一项重要参数,其值越小表明电机性能变化越小,有利于提高驱动系统的性能和可靠性。
测量弯矩调幅系数时,需要使用专用仪器和DSP测试控制系统,测量出最大正向和反向输出扭矩,并按定义的计算公式计算出马达的弯矩调幅系数。
梁端弯矩调幅
梁端弯矩调幅
1. 引言
在结构设计和计算过程中,梁端弯矩是一个非常重要的参数。
它直接关系到结构的稳定性和耐久性。
因此,梁端弯矩调幅是结构设计和计算中的一项重要工作。
2. 梁端弯矩的定义
梁端弯矩是指梁的两端产生的弯曲力矩。
它是由外力和内力共同作用产生的。
在结构设计和计算中,梁端弯矩的计算是非常复杂的,需要考虑到多种因素。
3. 梁端弯矩调幅的意义
梁端弯矩的大小对结构的运行和使用具有很大的影响。
如果梁端弯矩过大,将会导致结构的变形过大,甚至发生破坏。
因此,梁端弯矩调幅的作用是减小梁端弯矩的大小,从而保证结构的稳定性和安全性。
4. 梁端弯矩调幅的方法
梁端弯矩调幅的方法主要包括以下几种:
(1)加固法:通过增加梁的截面面积或安装加强件来增加梁的承载能力,从而减小梁端弯矩的大小。
(2)缩短支跨距:通过缩短支跨距来降低梁的受力,从而减小梁端弯矩的大小。
(3)减小荷载:通过减小荷载的大小来降低梁的受力,从而减小梁端弯矩的大小。
5. 结论
梁端弯矩是结构设计和计算中的一个重要参数。
为了保证结构的稳定性和安全性,必须对其进行调幅。
梁端弯矩调幅的方法主要包括加固法、缩短支跨距和减小荷载。
在实际工程设计和计算中,应根据结构的具体情况来选择相应的调幅方法,并进行合理的计算和分析。
只有这样才能保证结构的安全性和可靠性。
弯矩调幅基本原则弯矩调幅是结构工程中非常重要的一项技术,它在设计和施工过程中起着至关重要的作用。
本文将介绍弯矩调幅的基本原则,包括定义、作用、调幅原理和调幅方法等。
1. 弯矩调幅的定义和作用弯矩调幅是指在结构设计和施工过程中,通过优化结构的刚度分布,使得结构的弯矩分布更加合理、均匀,达到最佳工作状态的过程。
弯矩调幅的作用主要有以下几个方面:•提高结构的抗弯能力:合理调幅后,结构弯矩的分布更加均匀,能够充分发挥材料的强度,提高结构的抗弯性能。
•减小结构的挠度:调幅后,结构的挠度分布更加合理,可以有效降低结构的挠度,提高结构的使用性能。
•提高结构的稳定性:调幅可以改变结构的刚度分布,增加结构的稳定性,减小结构受外力作用时的变形和位移。
2. 弯矩调幅的原理弯矩调幅的原理是基于结构的刚度分布进行调整,使结构的刚度在整体上趋于均匀。
调幅的原理主要有以下几点:•在结构的设计阶段,通过调整结构的几何形状、尺寸和材料等因素,使得结构的刚度在整体上达到最优。
•在施工阶段,通过采用合适的施工工艺和工艺措施,控制结构的施工误差,确保结构的刚度分布与设计一致。
3. 弯矩调幅的方法和步骤弯矩调幅的方法和步骤包括以下几个方面:•确定结构的调幅目标:在设计前,需要明确结构的调幅目标,根据具体要求进行设计和分析。
•选择合适的调幅方法:根据结构的特点和调幅目标,选择合适的调幅方法。
常用的调幅方法有:增加梁的刚度、调整柱的截面尺寸、加设抵抗弯矩的构件等。
•进行示意计算和优化设计:根据结构的调幅目标和调幅方法,进行示意计算和优化设计。
通过计算和分析,确定最佳的调幅方案。
•绘制调幅工程图纸:根据最佳调幅方案,绘制详细的调幅工程图纸。
图纸应包括结构的调幅设计和施工要求等信息。
•施工和监理:根据调幅工程图纸,进行结构的调幅施工。
监理人员应对施工过程进行监督和检查,确保施工质量符合要求。
4. 弯矩调幅的应用范围弯矩调幅广泛应用于各种建筑和工程结构中,特别是对于大跨度和高层建筑结构来说,弯矩调幅显得尤为重要。
一、弯矩调幅法(一)弯矩调幅法的概念所谓弯矩调幅法,就是对结构按弹性理论所算得的弯矩值和剪力值进行适当的调整(通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整),然后按调整后的内力进行截面设计和配筋构造的设计方法。
截面弯矩的调整幅度用弯矩调幅系数β来表示:(1-15)其中:M e——按弹性理论计算的弯矩值(见图);M a——调幅后的弯矩值。
(二)弯矩调幅的原则为满足结构承载力极限状态和正常使用极限状态的要求,从下面几个方面考虑,对弯矩调幅提出以下原则:1、不因弯矩调幅而影响结构的承载力原则:◆弯矩调幅后引起结构内力图形和正常使用状态的变化,应进行验算,或有构造措施加以保证。
2、出铰不要过早,防止裂缝宽度、挠度过大原则:◆正常使用阶段不应出现塑性铰;◆截面的弯矩调幅系数β不宜超过0.20。
3、保证塑性铰有足够的变形能力,以实现弯矩调幅原则:◆受力钢筋宜采用HRB335级、HRB400级热轧钢筋,混凝土强度等级宜在C20~C45范围;◆截面相对受压区高度ξ应满足0.10≤ξ≤0.35。
4、弯矩调幅后仍应满足静力平衡条件5、从钢筋屈服到达到极限强度尚有一定距离(通常M y=0.95M u)。
故形成三铰破坏机构时,三个塑性铰截面并不一定同时达到极限强度。
原则:◆结构中的跨中截面弯矩值应取弹性分析所得的最不利弯矩值和按式1-16计算值中的较大值(见图);(1-16)其中:M0——按简支梁计算的跨中弯矩设计值;、——连续梁或连续单向板的左、右支座截面弯矩调幅后的设计值。
◆各控制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件计算确定。
6、构造要求、传统习惯◆调幅后,支座和跨中截面的弯矩值均不应小于M0的1/3。
二、用调幅法计算等跨连续梁、板 (一)等跨连续梁1、在相等均布荷载,抑或在间距相同、大小相等的集中荷载作用下,等跨连续梁跨中和支座截面的弯矩设计值M 可分别按式1-17、式1-18计算: 承受均布荷载时:(1-17)承受集中荷载时:(1-18)其中:g 、q ——沿梁单位长度上的恒荷载设计值、活荷载设计值; G 、Q ——一个集中恒荷载设计值、活荷载设计值;——连续梁考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数,按表采用;连续梁和连续单向板考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数支承情况截 面 位 置端支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中 中间支座中间跨跨中A ⅠB ⅡC Ⅲ梁、板搁支在墙上0 1/11 两跨连续:-1/10;三跨以上连续:-1/11 1/16 -1/14 1/16板与梁整浇连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇连接-1/16 1/14——集中荷载修正系数,按表采用;集中荷载修正系数荷载情况截面A ⅠB ⅡC Ⅲ当在跨中中点处作用一个集中荷载时 1.5 2.2 1.5 2.7 1.6 2.7 当在跨中三分点处作用两个集中荷载时 2.7 3.0 2.7 3.0 2.9 3.0 当在跨中四分点处作用三个集中荷载时 3.8 4.1 3.8 4.5 4.0 4.8l0——计算跨度,按表采用。
调幅法弯矩调幅法简称调幅法,它是在弹性弯矩的基础上,根据需要适当调整某些截面的弯矩值。
通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整,然后,按调整后的内力进行截面设计和配筋构造,是一种实用的设计方法。
弯矩调幅法的一个基本原则是,在确定调幅后的跨内弯矩时,应满足静力平衡条件,即连续梁任一跨调幅后的两端支座弯矩MA、MB(绝对值)的平均值,加上调整后的跨度中点的弯矩M1’ 之和,应不小于该跨按简支梁计算的跨度中点弯矩Mo,即:另外还要考虑塑性内力重分布后应取得的效果-----⑴为了节约钢筋,应考虑弯矩包络图的面积为最小,⑵为了便于浇筑混凝土应减少支座上部承受负弯矩的钢筋,⑶为了便于钢筋布置,应力求使各跨跨中最大正弯矩与支座弯矩值接近相等。
按弯矩调幅法进行结构承载能力极限状态计算时,应遵循的下述规定:1)钢材宜采用I、II级和III级热轧钢筋,也可采用I级和Ⅱ级冷拉钢筋;宜采用强度等级为C20~C45的混凝土;2)截面的弯矩调幅系数δ不宜超过25%;3)调幅截面的相对受压区高度ϕ不应超过0.35。
当采用I级和Ⅱ级冷拉钢筋时,ϕ值不宜大于0. 3,调幅不宜超过15%;4)连续梁、单向连续板各跨两支座弯矩的平均值加跨度中点弯矩,不得小于该跨简支梁的弯矩。
任意计算截面的弯矩不宜小于简支弯矩的1/3;5)考虑内力重分布后,结构构件必须有足够的抗剪能力。
并且应注意,经过弯矩调幅以后,结构在正常使用极限状态下不应出现塑性铰。
截面弯矩的调幅用下式表示δ——弯矩调幅系数;Me——按弹性方法计算得的弯矩;Ma——调幅后的弯矩。
例有一承受均布荷载的五跨等跨连续梁,如图1-20,两端搁置在墙上,其活荷载与恒荷载之比q/g=3,用调幅法确定各跨的跨中和支座截面的弯矩设计值。
图1-20 五跨连续梁解:(1)折算荷载3=gq,()()qgqgg+=+=25.041,()()qgqgq+=+=75.043)1011(/)(--=eaeMMMδ)1111()(211-≥++'MMMMBA折算恒荷载 ()q g q g g +=+='4375.04 折算活荷载()q g q q +=='5625.043 (2)支座B 弯矩连续梁按弹性理论计算,当支座B 产生最大负弯矩时,活荷载应布置在1,2,4跨,故:()()()22222m ax 1129.05625.0119.04375.0105.0119.0105.0l q g l q g l q g l q l g M B +-=+⨯-+⨯-='-'-=考虑调幅20%,即β=0.2 ,则: ()()[]()22m ax m ax 3.09.01129.08.08.01l q g l q g M M M B B B +-=+-==-=β实际取()()220909.0111l q g l q g M B +-=+-= ∴111-=MB α (3)边跨跨中弯矩 对应于()2111l q g M B +-=,边支座A 的反力为()l q g +409.0,边跨跨内最大弯矩在离A 支座l x 409.0=处,其值为:()()210836.0409.0409.021l q g l l q g M +=⨯+⨯=按弹性理论计算,当活荷载布置在1,3,5跨时,边跨跨内出现最大弯矩,则:()()21222m ax 10836.00904.01.0078.0l q g M l q g l q l g M +=>+='+'=说明按()2m ax 10904.0l q g M +=计算是安全的。
弯矩调幅规范汇总解析注意:(1)弯矩调幅只针对框架梁或连续板,悬挑梁、非框架梁、悬挑板等不进行调整。
(2)弯矩调幅只针对竖向荷载,水平荷载不调整。
(3)弯矩调幅调整的是支座负弯矩。
弯矩调幅最初的目的就是减少柱端支座的梁配筋,方便施工,非框梁是不宜柱连接,故不进行调幅。
弯矩调幅实际就是通过让支座梁面开裂,使梁进行塑性内力重分布,而悬挑梁、悬挑板面是不允许开裂的,故不进行调幅。
钢筋混凝土框架梁按《混规》5.4.3条,钢筋混凝土梁支座或节点边缘截面的负弯矩调幅幅度不宜大于25%;弯矩调整后的梁端截面相对受压区高度不应超过0.35,且不宜小于0.10。
按《高规》5.2.3条,在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,并应符合下列规定:(1)装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7~0.8,现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9;(2)框架梁端负弯矩调幅后,梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大;(3)应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅,再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合;(4)截面设计时,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。
按《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》CECS51:93第3.0.3-3条规定:弯矩调幅后,梁、板各跨两支座弯矩的平均值与跨中弯矩之和不得小于简支弯矩值的1.02倍;各控制截面的弯矩值不宜小于简支梁弯矩值的1/3。
钢筋混凝土框架板按《混规》5.4.3条,钢筋混凝土板的负弯矩调幅幅度不宜大于20%。
按《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》CECS51:93第3.0.3-3条规定:弯矩调幅后,梁、板各跨两支座弯矩的平均值与跨中弯矩之和不得小于简支弯矩值的1.02倍;各控制截面的弯矩值不宜小于简支梁弯矩值的1/3。
预应力混凝土梁按《混规》10.1.8条:。
进行xx弯矩调幅时,需满足下列条件:1、所取的弯矩分布从静力学的角度考虑应该是可以接受的,也就是说不论对于整体结构或者任何构件,所选的弯矩图都要满足平衡条件;(平衡)2、塑性铰区的转动能力足以使这一假定的弯矩分布在极限荷载下能够形成;(转角相容)3、在使用荷载的开裂和挠度要能满足正常使用极限状态下的相关规定;(适用性)进行弯矩调幅的原因:1、目前对于钢筋混凝土框架结构的内力分析采用的是弹性分析方法,但在进行混凝土构件截面承载力计算却考虑了混凝土塑性变形的影响(如在混凝土受压区采用了等效矩形应力图形;在受拉区则由于混凝土抗拉强度很低而过早出现裂缝,忽略了混凝土的抗拉作用)。
工程实践和大量的试验都证实了钢筋混凝土结构的实际承载力比按弹性设计计算的结构要大,这是由于按弹性设计理论得出的结果,只要构件的一个截面达到承载能力的极限就标志着整个结构的破坏;但是由于钢筋混凝土是一种弹塑性材料,某个截面达到极限承载力,结构承载力并不一定完全丧失,只有当达到极限承载力的截面足够多而是整个结构体系成为几何可变体系时,整体结构才宣告破坏。
所以工程中,我们可以充满利用钢筋混凝土结构的此种特性,考虑其塑性性能,在设计中对梁端进行弯矩调幅,从而能够正确的评估结果的承载力,同时在结构破坏时有较多的截面达到极限承载力,从而从分的发挥结构的潜力,有效地节约材料;(进行弯矩调幅,表示考虑结构的内力重分布,一定程度上利用了结构的塑性性能(弹塑性设计))2、对梁端进行弯矩调幅,可以加大梁的弯曲变形,提高了结构的延性;3、其也能够做到合理的调整钢筋的位置,减少梁端钢筋的数量,简化配筋构造,有利于施工,保证工程质量;设计中应注意的问题:1、调幅不宜过大,要保证结构的适用性;2、由于钢筋混凝土构件在内力重分布过程中形成的塑性铰为单向铰,所以在承受动力荷载与重复荷载的过程中可能产生反向弯矩,故不宜采用;对此,规范规定,调幅只对竖向荷载作用下的弯矩进行调幅,在有地震组合的情况下,先对竖向荷载作用下的框架梁的弯矩进行调幅,再与水平作用的弯矩进行组合。
弯矩调幅是结构工程中的一个重要概念,用于描述材料或结构在外力作用下的弯曲变形程度。
它的作用主要体现在以下几个方面:
结构设计:弯矩调幅是在结构设计过程中进行弯矩分析和计算的重要参数。
通过准确计算和控制弯矩调幅,可以确定结构的尺寸、形状和材料,保证结构的安全性和稳定性。
材料选择:不同的材料在受力下具有不同的弯曲性能。
通过分析和比较材料的弯矩调幅,可以选择合适的材料用于特定的工程项目,确保材料的弯曲变形在可接受的范围内。
结构控制:弯矩调幅可以用于控制结构的变形和位移,特别是在需要保持结构刚度和形状稳定性的情况下。
通过控制弯矩调幅,可以减小结构的变形,提高结构的刚度和稳定性。
资源利用:合理控制弯矩调幅可以减少材料的使用量和成本,提高资源的利用效率。
通过优化设计和结构分析,可以在满足工程需求的前提下,降低结构的材料消耗。
弯矩调幅在结构工程中起到了重要的作用,它不仅影响着结构的安全性和稳定性,还关系到材料的选择和结构的经济性。
因此,在结构设计和分析中,对弯矩调幅的准确评估和控制是必不可少的。
[转载]为什么要弯矩调幅
问题:
1、在进行结构设计计算时,都会对框架梁端进行弯矩调幅,有没有想过,为什么要调幅呢?又是怎么样调幅的呢?
分析解答过程:
调幅与“强柱弱梁“并无直接关系
弯矩调幅是对同一构件的正负弯矩区而言的,强柱弱梁,那完全是张冠李戴!上面还说到为了施工方便,这个概念更加不对,你说为了施工方便,我就能把弯矩幅值调下来?这在原则上来说完全是鼓励偷工减料!
弯矩调幅来源于受力全过程和截面的塑性特性。
要理解弯矩调幅首先要知道塑性铰的概念,塑性铰主要来源于钢筋屈服以及混凝土塑性变形所产生的塑性,它的力学特征是在截面所承受的弯矩不变的情况下有一定的转动能力,(类似与铰,区别在于铰不能承受弯矩,而塑性铰可以承受弯矩)。
塑性铰的的出现导致了连续梁的内力重分布,负弯矩的弯矩保持不变,而跨中弯矩增大,最终跨中也达到极限承载力而破坏!
在工程设计中,每次按两阶段来设计不仅繁琐,而且增加难度;因此引入了弯矩调幅这个方法,弯矩调幅,通过调低支座弯矩,来实现内力重分布的目的,但是调幅的目的不是简单的调低弯矩,而是调整跨中和支座的负弯矩!因此可以不变支座配筋通过增加跨中配筋来提高构件的极限承载力,也可以通过减少支座配筋(同时可能要增加跨中配筋)来保持按弹性计算所需的承载力。
总结:弯矩调幅法是考虑塑性内力重分布的分析方法,是与弹性设计相对的。
其目的是增加构件的承载能力,充分发挥材料的能力。
所以用了弯矩调幅法,不一定要减少支座配筋。
这里的关键是塑性铰和内力重分布。
千万不要再说强柱弱梁或者施工方便了。
对于弯矩调幅法也不是到处能用的,对于承受动力荷载,使用上要求不出现裂缝的以及处于腐蚀性环境的都不能用该方法。
1、求得结构的经济。
充分挖掘混凝土结构的潜力和利用其优点。
增加支座的配筋不如增加跨中的配筋来的经济,因为跨中还可以利用T形截面的优势,而支座不能。
2、增加结构的抗震性能及可靠度。
道理楼上几楼的都说的有道理。
3、使得内力均匀。
这点我想说一下,框架结构的边框架柱子顶层,这里如果不调幅的话,柱子的配筋是比较大的。
2、我想知道为什么弯矩调幅仅对竖向荷载作用下产生的弯矩进,水平力作用下产生的弯矩为什么不调?
弯矩调幅只针对竖向荷载作用下进行,只是规范的的一种规定而已(见2002高规5.2.3条)。
在重庆建筑大学主编的CECS51:93《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》中第5.1.1条规定钢筋混凝土框架仅对框架梁的弯矩进行调整:对无侧移框架只进行竖向作用调幅;对有侧移框架,将竖向和水平荷载作用下产生的弹性总弯矩进行调整。
而且听同学说,其他国家规范也有针对水平力调幅的规定。
但是通过询问夏老师,夏老师认为,弯矩调幅虽然是由于塑性内力重分布,但是还有一个附加的不可忽视的作用是减缓顶部钢筋拥挤情况、将顶部钢筋通过调幅移至底部,这样便于混凝土的浇筑。
从施工方面考虑水平力作用下调幅不能达到此目的,实际意义不大。
至于为什么只对竖向荷载作用下调幅,由于本人水平有限,尚需进一步讨论和研究。