5 結(jié)構(gòu)分析

    5.1  基本原則

    5.1.1 結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)計算和按正常使用極限狀態(tài)驗算時，應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標準規(guī)定的作用（荷載）對結(jié)構(gòu)的整體進行作用（荷載）效應(yīng)分析；必要時，尚應(yīng)對結(jié)構(gòu)中受力狀況特殊的部分進行更詳細的結(jié)構(gòu)分析。

    5.1.2 當結(jié)構(gòu)在施工和使用期的不同階段有多種受力狀況時，應(yīng)分別進行結(jié)構(gòu)分析，并確定其最不利的作用效應(yīng)組合。

    結(jié)構(gòu)可能遭遇火災(zāi)、爆炸、撞擊等偶然作用時，尚應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標準的要求進行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)分析。

    5.1.3 結(jié)構(gòu)分析所需的各種幾何尺寸，以及所采用的計算圖形、邊界條件、作用的取值與組合、材料性能的計算指標、初始應(yīng)力和變形狀況等，應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實際工作狀況，并應(yīng)具有相應(yīng)的構(gòu)造保證措施。

    結(jié)構(gòu)分析中所采用的各種簡化和近似假定，應(yīng)有理論或試驗的依據(jù)，或經(jīng)工程實踐驗證。計算結(jié)果的準確程度應(yīng)符合工程設(shè)計的要求。

    5.1.4 結(jié)構(gòu)分析應(yīng)符合下列要求：

    1、應(yīng)滿足力學平衡條件；

    2、應(yīng)在不同程度上符合變形協(xié)調(diào)條件，包括節(jié)點和邊界的約束條件；

    3、應(yīng)采用合理的材料或構(gòu)件單元的本構(gòu)關(guān)系。

    5.1.5 結(jié)構(gòu)分析時，宜根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)件布置、材料性能和受力特點等選擇下列方法：

　　——線彈性分析方法；
　　——考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法；
　　——塑性極限分析方法；
　　——非線性分析方法；
　　——試驗分析方法。

    5.1.6 結(jié)構(gòu)分析所采用的電算程序應(yīng)經(jīng)考核和驗證，其技術(shù)條件應(yīng)符合本規(guī)范和有關(guān)標準的要求。

    對電算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)判斷和校核；在確認其合理有效后，方可用于工程設(shè)計。

    5.2 線彈性分析方法

    5.2.1 線彈性分析方法可用于混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)的作效應(yīng)分析。

    5.2.2 桿系結(jié)構(gòu)宜按空間體系進行結(jié)構(gòu)整體分析，并宜考慮桿件的彎曲、軸向、剪切和扭轉(zhuǎn)變形對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響。

    當符合下列條件時，可作相應(yīng)簡化：

    1、體形規(guī)則的空間桿系結(jié)構(gòu)，可沿柱列或墻軸線分解為不同方向的平面結(jié)構(gòu)分別進行分析，但宜考慮平面結(jié)構(gòu)的空間協(xié)同工作；

    2、桿件的軸向、剪切和扭轉(zhuǎn)變形對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響不大時，可不計及；

    3、結(jié)構(gòu)或桿件的變形對其內(nèi)力的二階效應(yīng)影響不大時，可不計及。

    5.2.3 桿系結(jié)構(gòu)的計算圖形宜按下列方法確定：

    1、桿件的軸線宜取截面幾何中心的連線；

    2、現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和裝配整體式結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點、柱與基礎(chǔ)連接處等可作為剛接；梁、板與其支承構(gòu)件非整體澆筑時，可作為鉸接；

    3、桿件的計算跨度或計算高度宜按其兩端支承長度的中心距或凈距確定，并根據(jù)支承節(jié)點的連接剛度或支承反力的位置加以修正；

    4、桿件間連接部分的剛度遠大于桿件中間截面的剛度時，可作為剛域插入計算圖形。

    5.2.4 桿系結(jié)構(gòu)中桿件的截面剛度應(yīng)按下列方法確定：

    1、混凝土的彈性模量應(yīng)按本規(guī)范表 4.1.5 采用；

    2、截面慣性矩可按勻質(zhì)的混凝土全截面計算；

    3、Ｔ形截面桿件的截面慣性矩宜考慮翼緣的有效寬度進行計算，也可由截面矩形部分面積的慣性矩作修正后確定；

    4、端部加腋的桿件，應(yīng)考慮其剛度變化對結(jié)構(gòu)分析的影響；

    5、不同受力狀態(tài)桿件的截面剛度，宜考慮混凝土開裂、徐變等因素的影響予以折減。

    5.2.5 桿系結(jié)構(gòu)宜采用解析法、有限元法或差分法等分析方法。對體形規(guī)則的結(jié)構(gòu)，可根據(jù)其受力特點和作用的種類采用有效的簡化分析方法。

    5.2.6 對與支承構(gòu)件整體澆筑的梁端，可取支座或節(jié)點邊緣截面的內(nèi)力值進行設(shè)計。

    5.2.7 各種雙向板按承載能力極限狀態(tài)計算和按正常使用極限狀態(tài)驗算時，均可采用線彈性方法進行作用效應(yīng)分析。

    5.2.8 非桿系的二維或三維結(jié)構(gòu)可采用彈性理論分析、有限元分析或試驗方法確定其彈性應(yīng)力分布，根據(jù)主拉應(yīng)力圖形的面積確定所需的配筋量和布置，并按多軸應(yīng)力狀態(tài)驗算混凝土的強度?；炷恋亩噍S強度和破壞準則或按附錄 C 的規(guī)定計算。

    結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)計算時，其荷載和材料性能指標可取為設(shè)計值；按正常使用極限狀態(tài)驗算時，其荷載和材料性能指標可取為標準值。

    5.3 其他分析方法

    5.3.1 房屋建筑中的鋼筋混凝土連續(xù)梁和連續(xù)單向板，宜采用考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法，其內(nèi)力值可由彎矩調(diào)幅法確定。

    框架、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)以及雙向板等，經(jīng)過彈性分析求得內(nèi)力后，也可對支座或節(jié)點彎矩進行調(diào)幅，并確定相應(yīng)的跨中彎矩。
　　按考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法設(shè)計的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，尚應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求或采取有效的構(gòu)造措施。

    對于直接承受動力荷載的構(gòu)件，以及要求不出現(xiàn)裂縫或處于侵蝕環(huán)境等情況下的結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法。

    5.3.2 承受均布荷載的周邊支承的雙向矩形板，可采用塑性鉸線法或條帶法等塑性極限分析方法進行承載能力極狀態(tài)設(shè)計，同時應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求。

    5.3.3 承受均布荷載的板柱體系，根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和荷載的特點，可采用彎矩系數(shù)法或等代框架法計算承載能力極限狀態(tài)的內(nèi)力設(shè)計值。

    5.3.4 特別重要的或受力狀況特殊的大型桿系結(jié)構(gòu)和二維、三維結(jié)構(gòu)，必要時尚應(yīng)對結(jié)構(gòu)的整體或其部分進行受力全過程的非線性分析。

    結(jié)構(gòu)的非線性分析宜遵循下列原則：

    1、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和邊界條件，以及所用材料的強度等級和主要配筋量等應(yīng)預(yù)先設(shè)定；

    2、材料的性能指標宜取平均值；

    3、材料的、截面的、構(gòu)件的或各種計算單元的非線性本構(gòu)關(guān)系宜通過試驗測定；也可采用經(jīng)過驗證的數(shù)學模型，其參數(shù)值應(yīng)經(jīng)過標定或有可靠的的依據(jù)。混凝土的單軸應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系、多軸強度和破壞準則也可按附錄 C 采用；

    4、宜計入結(jié)構(gòu)的幾何非線性對作用效應(yīng)的不利影響；

    5、承載能力極限狀態(tài)計算時應(yīng)取作用效應(yīng)的基本組合，并應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特點和破壞形態(tài)作相應(yīng)的修正；正常使用極限狀態(tài)驗算時可取作用效應(yīng)的標準組合和準永久組合。

    5.3.5 對體形復(fù)雜或受力狀況特殊的結(jié)構(gòu)或其部分，可采用試驗方法對結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)進行分析或復(fù)核。

    5.3.6 當結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的溫度和濕度發(fā)生變化，以及混凝土的收縮和徐變等因素在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的作用效應(yīng)可能危及結(jié)構(gòu)的正常使用時，應(yīng)進行專門的結(jié)構(gòu)分析。