梁塑性内力重分布探索
摘要在竖向荷载作用下，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，通过调整使梁端的负弯矩减少，相应的增加跨中弯矩，使梁的上下部钢筋分布相对均匀些。
关键词内力重分布；塑性变形；弯矩调幅
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，框架梁端的负弯矩条调幅后，梁跨中弯矩按平衡条件相应增大。
调幅条件是针对竖向荷载作用下的框架梁，设计中，我们对梁的配筋是见弯矩包络图，包络图的弯矩是先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅，然后再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合得弯矩值，
截面设计时，框架梁跨中正截面的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的50%。
塑性内力重分布的原理：构建受力的时候变形是一定的，内力的分布规律也是一定的，再增加外力，结构由于几何变形，导致结构内部应力发生变化，这时内力发生重新分布的变化，如果中间材料出现塑性变形，就叫做塑性内力重分布。
首先是混凝土受弯构建塑性铰的形成。
这里我们浅说一下塑性铰与理想铰是两个不同的概念，时常讲到这里，大家容易把两者混淆，
理想铰不能传递内力，但是可以自由的转动，而塑性铰是可以传递一定的弯矩，极限弯矩，仅能在极限弯矩的作用下按极限弯矩作用的方向才生一定的转动，塑性铰不是发生在一个点，而是发生在局部的区域内。把塑性铰认为成实际的一点的实际的铰点是错误的理解。
我们现在设计的结构体系一般都是超静定结构，对于静定结构，当任意截面出现塑性铰时，就可使其变成了几何可变体系而丧失了承载能力，对于超静定结构，本身存在很多多余约束，构件某处出现塑性铰，并不能立刻时期变成可变体系，构件可以继续承载力，知道结构体系变成几何可变体系。
设计中哪些构建可以考虑塑性内力重分布而考虑调幅方法的呢
房屋建筑中钢筋混凝土连续梁和连续单向板，宜采用考虑内力重分布分析方法，内力由弯矩调幅法确定，框架框剪结构的梁以及双向板，经过弹性分析求得内力后，也可对支座或节点弯矩进行调幅，并确定相应的跨中弯矩。
对于直接承受动力荷载的构件，以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构不应考虑内力重分布的分析方法，
弯矩调幅时。必须注意一点，梁的受压区高度应小于0.35ho，这样可使梁截面有充分的转动能力，
梁调幅后的作用，主要可以达到：
1）支座弯矩值经调幅，弯矩值降低下来，致使支座配筋降低下来，避免支座处配筋过密的现象，
2）支座配筋降低下来，也避免再支座处形成梁配筋过大，过大于柱子配筋，形成强梁弱柱现象，这与我们的概念设计不相符。
3）钢筋混凝土材料的结构构件具有塑性变形内力重分布的性能。连续单向板及双向板按塑性计算降低支座弯矩加大跨中弯矩，如果施工中操作人员踩支座钢筋减小板计算有效高度`ho。对提高板的承载力是有利的。框架梁和连粱在竖向荷载作用下梁端弯矩进行调幅加大跨中弯矩，对活荷载的不利分布影响是有效的措施
塑性理论计算法的适用范围塑性计算法由于是按构件能出瑰塑性铰的情况而建立起来的一种计算方法，采用此法设计时，在使用阶段的裂缝和挠度一般较大。因此，不是在任何情况下都采用塑性计算法。通常在下列情况下应按弹性理论计算方法进行设计：
1）直接承受可动荷载或重复荷载作用的构件。
2）裂缝控制等级为一级或二级的构件。
3）采用无明显屈服台阶钢材配筋的构件。
4）要求有较高安全储备的结构。
楼盖中的连续板和次梁，无特殊要求，一般常采用塑性计算。但主粱是楼盖中的重要构件，为了使其具有较大的承载力储备，一般不考虑塑性内力重分布，而仍按弹性计算法计算。
梁和板考虑塑性变形内力重分布及按弹性计算时，在正常使用情况下都不应出现裂缝。
塑性内力重分布的基本规律：
代表混凝土梁达到承载力极限状态的标志，不是某个截面达到极限状态，而
是必须出现足够的塑性铰，使整个结构达到几何可变体系。
塑性铰出现以前，连续梁的弯矩是服从弹性理论的，塑性铰出现后，结构的计算简图发生了变化，结构的内力发生重新分布，按塑性内力重分布方法计算，内力与外力符合平衡条件，但转角变形相等的变形协调关系在塑性铰截面处已不再适用。
通过控制支座截面和框中截面的配筋比，可以控制塑性铰出现的早晚和位置，就可以控制调幅的大小和方向。
按塑性内力充分不得方法设计结构，首先要确保结构的安全性，连续梁出现塑性铰后事按照简支梁工作的，因此每跨调整后的连续梁的两端弯矩的平均值加上跨中的弯矩值的大小不应小于简支梁的跨中弯矩值，即Mo≤(Ma+Mb)／2+Ml，其中：Mo为荷载作用下的简支梁的跨中弯矩；Ma，Mb，Ml分别为支座两端的弯矩值，跨中的弯矩值。
调整后的支座和跨中弯矩的绝对值，对承受均不荷载的梁均应满足M≥(g+q) l2／24 ，而且必须满足刚度和裂缝的要求。弯矩调幅不宜过大，以免产生过宽的裂缝，降低梁的刚度并影响正常的使用。
根据时间证明连续梁的调整幅度一般不大于30%，对于q/g≤1/3的连续梁板，调整幅度不应大于15%。
此外，还应保证塑性铰有足够的转动能力，为保证梁截面能形成塑性铰，具有足够的转动能力，应限制支座截面的受压区高度，规范规定：塑性铰截面中的混凝土受压区高度满足X≤0.35 ho，为了充分发挥材料的塑性能，满足塑性内力重分布的需要，规范规定应采用塑性性能比较好的钢筋，如HPB225，HRB335，HRP400。
在混凝土结构设计中，充分考虑混凝土构件的塑性性能，挖掘结构潜在的承载力，可以节省大量材料费用，而且可以使配筋更合理。
参考文献
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[2]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
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