5 结构分析

条文说明：
结构设计中采用电算分析日益增多，商业的和自编的电算 程序都必须保证其运算的可靠性。而且每一项电算的结果都 应作必要的判断和校核。
5.2 分析模型
增加的一节
5.2.1 混凝土结构宜按空间体系进行结构整体分析，并宜考虑 结构单元的弯曲、轴向、剪切和扭转等变形对结构内力的 影响。 当进行简化分析时，应符合下列规定： 1 体形规则的空间结构，可沿柱列或墙轴线分解为不同方向的 平面结构分别进行分析，但应考虑平面结构的空间协同工 作。 2 构件的轴向、剪切和扭转变形对结构内力分析影响不大时， 可不予考虑。 删除了02规范5.2.2条的3 关于“结构 或杆件的变形对其内力的二阶效应 影响不大时，可不计及”的内容。
条文说明：
结构分析方法均应符合三类基本方程，即力学平衡方 程，变形协调（几何）条件和本构（物理）关系。其中平衡 条件必须满足；变形协调条件应在不同程度上予以满足，本 构关系则需合理的选用。
5.1.5 结构分析时，应根据结构类型、材料性能和受力特点 等选择下列分析方法： 1 弹性分析方法；（02规范是线弹性分析方法） 2 塑性内力重分布分析方法； 3 弹塑性分析方法；（新增） 4 塑性极限分析方法； 5 试验分析方法。
“ 结构试验分析方法 ”不大可能成为一种单独的分析方 法，即使对于结构的某一局部，也很少见到结构设计 完全由试验确定。它主要是用于验证性目的
5.1.6 结构分析所采用的计算软件应经考核和验证，其技术条件 应符合本规范和国家现行有关标准的要求。 应对分析结果进行判断和校核，在确认其合理、有效后方可 应用于工程设计。 本条保留内容没有变化，删掉了02规范 对电算结果进行判断和校核的条文内容
5.3 弹性分析
5.3.1 结构的弹性分析方法可用于正常使用极限状态和承载能力 极限状态作用效应的分析。 5.3.2 结构构件的刚度可按下列原则确定： 1 混凝土的弹性模量可按本规范表4.1.5 采用； 2 截面惯性矩可按匀质的混凝土全截面计算； 3 端部加腋的杆件，应考虑其截面变化对结构分析的影响； 4 不同受力状态下构件的截面刚度，宜考虑混凝土开裂、徐变 等因素的影响予以折减。
5.2.4 对现浇楼盖和装配整体式楼盖，宜考虑楼板作为翼缘对梁 刚度和承载力的影响。梁受压区有效翼缘计算宽度 bf′ 可 按表5.2.4 所列情况中的最小值取用；也可采用梁刚度增大 系数法近似考虑，刚度增大系数应根据梁有效翼缘尺寸与梁 截面尺寸的相对比例确定
对02规范进行了简化处 理，原来3项，现取为1项
结 构 设 计 理 论 的 完 善
混凝土结构设计包括三大部分，其一是结构选型，其 二是结构分析，其三是截面设计。结构选型与混凝土 结构设计规范没有直接的关系，在高层、抗震等规范 或规程中对于某种具体的结构有相应的规定。对于结 构分析，例如，按混凝土结构课程的体系，分为连续 梁板、排架结构、框架结构、高层结构等，桥梁专业 则分为梁桥、拱桥、刚构桥、斜拉桥等。
条文说明：
现浇楼面和装配整体式楼面的楼板作为梁的有效翼缘， 与梁一起形成T形截面，提高了楼面板的刚度，结构分析时 应予以考虑。当采用梁刚度放大系数法时，应考虑各梁截面 尺寸大小的差异，以及各楼层楼板厚度的差异。采用T形截 面方式考虑楼板的刚度贡献，相对比较合理。
5.2.5 当地基与结构的相互作用对结构的内力和变形有显著 影响时，结构分析中宜考虑地基与结构相互作用的影响。
5.2.3 进行结构整体分析时，对于现浇结构或装配整体式结构， 可假定楼盖在其自身平面内为无限刚性。当楼盖开有较大洞 口或其局部会产生明显的平面内变形时，在结构分析中应考 虑其影响。
条文说明：
一般的建筑结构的楼层大多数为现浇钢筋混凝土楼板或有 现浇面层的预制装配式楼板，可近似假定楼板在其自身平面 内为无限刚性，以减少结构的自由度数，简化结构分析。实 践证明，采用刚性楼板假定对大多数建筑结构进行分析，其 分析精度都能够满足工程设计的需要。若因结构布置的变化 导致楼板面内刚度削弱或不均匀时，结构分析应考虑楼板面 内变形的影响。根据楼面结构的 具体情况，楼板面内变形可 按全楼、部分楼层或部分区域考虑。
5.2.2 杆系结构的计算简图宜按下列方法确定： 1 梁、柱等一维构件的轴线宜取为控制截面几何中心的连线，墙 、板等二维构件的中轴面宜取为控制截面中心线组成的平面或 曲面。 2 现浇结构和装配整体式结构的梁柱节点、柱与基础连接处等可 作为刚接；非整体浇筑的次梁两端及板跨两端可作为铰接。 3 梁、柱等杆件的计算跨度或计算高度可按其两端支承长度的中 心距或净距确定，并应根据支承节点的连接刚度或支承反力的 位置加以修正； 4 梁、柱等杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时 ，在计算模型中可作为刚域处理。
2 考虑塑性内力重分布的分析方法设计超静定混凝土结构， 具有充分发挥结构潜力，节约材料，简化设计和方便施工 等优点。但应注意到，结构的变形和裂缝可能相应增大。 3 弹塑性分析方法以钢筋混凝土的实际力学性能为依据，引 入相应的本构关系后，可进行结构受力全过程的分析，而 且可以较好地解决各种体型和受力复杂结构的分析问题。 但这种分析方法比较复杂，计算工作量大，各种非线性本 构关系尚不够完善和统一，至今应用范围仍然有限。主要 用于重要、复杂结构工程的分析和罕遇地震作用下的结构 分析。
4 塑性极限分析方法又称塑性分析法或极限平衡法。此法主 要用于周边有梁或墙支承的双向板设计。工程设计和施工 实践经验证明，按此法进行计算和构造设计简便易行，可 以保证结构的安全。
5 对体型复杂或受力状况特殊的结构或其部分，可采用试验 方法对结构的材料性能、本构关系、作用效应等进行实测 或模拟，为结构分析或确定设计参数提供依据。
02版规范开始增加“结构分析”一章。 02版规范5.1.4 条规定结构分析应满足平衡、变形 协调和物理条件，而5.1.5 条用宜的字样建议了4种 结构分析方法。显然，可以不限于规范推荐的这几 种方法。“考虑塑性内力重分布的方法”是以弹性分析 为基础的塑性分析方法，所谓弯矩调幅法；
5.1 基本原则
条文说明：
计算图形宜根据结构的实际形状、构件的受力和变形 状况、构件间的连接和支承条件以及各种构造措施等，作 合理的简化。 例如，支座或柱底的固定端应有相应的构造和配筋作 保证；有地下室的建筑底层柱、其固定端的位置还取决于 底板（梁）的刚度；节点连接构造的整体性决定其刚接或 铰接考虑等。当钢筋混凝土梁柱构件截面尺寸相对较大时 ，梁柱交汇点会形成相对的刚性节点区域。钢域尺寸的合 理确定，会在一定程度上影响结构整体分析的精度。
条文说明：
按构件全截面计算截面惯性矩时，可简化考虑，既不计钢筋 的换算面积，也不扣除预应力筋孔道等的面积。
5.3.3 混凝土结构弹性分析宜采用结构力学或弹性力学等分析 方法。体形规则的结构，可根据作用的种类和特性，采用 适当的简化分析方法。
5.3.4 当结构的二阶效应可能使作用效应显著增大时，在结构 分析中应考虑二阶效应的不利影响。 混凝土结构的重力二阶效应可采用有限元分析方法计 算也可采用本规范附录B 的简化方法。当采用有限元分析 方法时，宜考虑混凝土构件开规范非线性分析方法）
条文说明： 现有的结构分析方法可归纳为五类。各类方法的主要特点 和应用范围如下：
1 弹性分析方法是最基本和最成熟的结构分析方法，也是其他 分析方法的基础和特例。它适用于分析一般结构。大部分混 凝土结构的设计均基于此方法。结构内力的弹性分析和截面 承载力的极限状态设计相结合，实用上简易可行。按此设计 的结构，其承载力一般偏于安全。少数结构因混凝土开裂部 分的刚度减小而发生内力重分布，可能影响其他部分的开裂 和变形状况。考虑到混凝土结构开裂后刚度的减小，对梁、 柱构件可分别取用不同的折减刚度值，且不再考虑刚度随作 用效应而变化。在此基础上，结构的内力和变形仍可采用弹 性方法进行分析。
5.1.2 当结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时, 应分别进行结构分析，并确定其最不利的作用组合。 结构可能遭遇火灾、飓风、爆炸、撞击等偶然作用时，尚应 按国家现行有关标准的要求进行相应的结构分析。
条文说明：
结构在不同的工作阶段，例如结构的施工期、检修期 和使用期，预制构件的制作、运输和安装阶段等，应确定其 可能的不利作用效应组合。对于重要的结构，应考虑偶然作 用可能带来的严重后果，进行相应的结构防倒塌分析。
5.3.5 当边界支承位移对双向板的内力及变形有较大影响时， 在分析中宜考虑边界支承竖向变形及扭转等的影响。
条文说明：
建筑结构的二阶效应包括重力二阶效应（P—Δ 效应） 和受压构件的挠曲效应（P—δ 效应）两部分。严格地讲， 应考虑P—Δ效应和P—δ效应进行结构分析，应考虑材料的 非线性和裂缝、构件的曲率和层间侧移、荷载的持续作用、 混凝土的收缩和徐变等因素。但要实现这样的分析，在目前 条件下还有困难，工程分析中一般都采用简化的分析方法。 重力二阶效应计算属于结构整体层面的问题，一般在结构整 体分析中考虑，本条给出了两种计算方法：有限元法和增大 系数法。受压构件的挠曲效应计算属于构件层面的问题，一 般在构件设计时考虑，详见本规范第6.2节。
注： 1 表中b 为梁的腹板厚度； 2 肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时，可不考虑表中情况3 的 规定； 3 加腋的T 形、I 形和倒L 形截面，当受压区加腋的高度hh≥hf′且加腋的长 度bh ≤ 3hh时，其翼缘计算宽度可按表中情况3 的规定分别增加2bh(T 形、 I 形截面)和bh(倒L 形截面)； 4 独立梁受压区的翼缘板在荷载作用下经验算沿纵肋方向可能产生裂缝时， 其计算宽度应取腹板宽度b。
5.1.1 混凝土结构应进行整体作用效应分析，必要时尚应对结 构中受力状况特殊的部分进行更详细的分析。 对02规范5.1.1进行了简化
条文说明：
在所有的情况下，设计计算、验收前均应对结构的整 体进行分析。必要时，结构中的重要部位、形状突变部位 以及内力和变形有异常变化的部分（例如较大孔洞周围、 节点及其附近区域、支座和集中荷载附近等）应另作更详 细的局部分析。