维普资讯 http://www.cqvip.com 第２５卷第１期 江 西 科 学 Ｖｏ１．２５ Ｎｏ．１ ２００７年２月 ＪＩＡＮＧＸＩ ＳＣＩＥＮＣＥ Ｆｅｂ．２００７ 文章编号：１００１—３６７９（２００７）ｏｌ一００８１—０３ 框架梁刚度放大系数合理取值的探讨 郭金根 ，贾益纲 （１．南昌大学建筑工程学院，江西南昌３３００２９；２．南昌大学设计研究院，江西南昌３３００２９） 摘要：通过研究分析，总结出现浇钢筋混凝土框架结构板的厚度与结构的跨度对框架梁刚度的影响，得出框架 梁刚度放大系数的合理取值，可供工程设计时参考。 关键词：框架梁；刚度放大系数；合理取值 中图分类号：ＴＵ３７５；ＴＵ３７５．４ 文献标识码：Ｂ Ｐｒｏｂｉｎｇ ｉｎｔｏ ｔｈｅ Ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ Ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｒｉｇｉｄｉｔｙ Ａｍｐｌｉｉｆｃａｔｉｏｎ Ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｆｒａｍｅ Ｂｅａｒｎ ＧＵＯ Ｊｉｎ—ｇｅｎ ，ＪＩＡ Ｙｉ—ｇａｎｇ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，Ｎａｎｃｈａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｎａｎｅｈａｎｇ ３３００２９ ＰＲＣ； ２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｎａｎｃｈａｎｇ Ｕｎｉｖｅｓｒｉｔｙ，Ｊｉａｎ￣ｘｉ Ｎａｎｅｈａｎｇ ３３００２９ ＰＲＣ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｌａｂ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐａｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｇｏｖｅｒｎｉｎｇ ｔｈｅ ｒｉｇｉｄｉｔｙ ｏｆ ｆｒａｍｅ ｂｅａｍ ｉｎ ｃａｓｔ—ｉｎ—ｓｉｔｕ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｇｅｔ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｇｉｄｉｔｙ ａｍｐｌｉｔｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ｏｆ ｆｒａｍｅ ｂｅａｍ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｆｒａｍｅ ｂｅａｍ，Ｔｈｅ ｒｉｇｉｄｉｔｙ ａｍｐｌｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ，Ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｖａｌｕｅ Ｏ 前言 矩） Ｊ。而在结构设计时，通常采用一个刚度放 大系数 来考虑这些因素的影响，但在现今的设 在进行框架结构计算时，粱、柱的刚度对结构 计中对于梁刚度放大系数的取值没有一个比较标 的受力有直接的影响。框架柱的刚度主要与材料 准的参考值，在结构设计规范中也没有给出，各设 的弹性模量及截面尺寸有关，而框架梁的刚度不 计单位及设计人员在进行结构设计时，都是根据 仅与材料弹性模量和截面尺寸有关，还与现浇楼 各自的工程经验进行取值。如果刚度放大系数取 板的厚度及结构跨度有关。在实际工程中，梁板 值不当，梁、柱的受力与实际受力可能会产生较大 是整体现浇的，板的厚度及结构跨度对粱的计算 的偏差，从而会导致结构设计不合理。因此，梁刚 刚度会产生较大的影响。截面承载力计算时，梁 度放大系数取值的合理性，对于工程设计具有重 截面按Ｔ形或倒Ｌ形截面计算，翼缘计算宽度的 要的意义。 取值详见文献［１］。在进行弹性分析时，对现浇 本文通过对５个不同的钢筋混凝土框架结构 整体式框架，框架梁的惯性矩，的取值：边梁，＝ 单元分别用有限元软件ＡＮＳＹＳ和设计软件ＳＡＴ－ １．５， ，中梁，＝２１ （， 为框架梁矩形部分的惯性 ＷＥ进行弹性分析，并以ＡＮＳＹＳ分析结果为基 收稿日期：２００６—１０—２７；修订日期：２００６—１２—２２ 作者简介：郭金根（１９８３一），男，江西吉安人，在读硕士研究生，主要从事混凝土结构方面的研究工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・８２・ 江西准，将ＳＡＴＷＥ在不同刚度放大系数下的计算结 果与此基准相比较，从而得到一个比较合理的刚 度放大系数。 ｌ 计算模型 本文计算模型主要研究框架板厚及结构跨度 对梁刚度放大系数的影响。因此取不同板厚及不 同结构跨度的５个模型进行分析。各框架模型的 参数及计算简图详见表１和图１。 表１模型参数 （１）梁均采用２５０ ｍｉｌｌ×５００ ｍｍ，柱采用３００ ｍｍ×３００ ｍｉｌｌ；（２）计 算时所加的荷载为面荷载：ｑ活＝２．５ ｋＮ／ｍ ，ｑ恒＝５．０ ｋＮ／ｍ ；各 梁上均无线荷载。 图１模型平面简图 ２ 计算模型的ＡＮＳＹＳ分析与ＳＡＴ— ＷＥ分析 ２．１分析参数 进行ＡＮＳＹＳ分析时，梁、柱均采用ｂｅａｍ１８８ 单元，板采用ｓｈｅｌｌ６３单元；进行ＳＡＴＷＥ分析时， 中梁刚度放大系数分别取１．７、１．８、１．９、２．０，边 梁刚度放大系数取Ｂ边： ，每次取一组刚度 放大系数进行计算；进行分析时，不考虑风荷载和 地震作用。 ２．２模型计算结果与分析 模型的计算结果详见表２及表３。 科学 ２００７年第２５卷 从模型的计算结果表２、表３可得以下结论： （１）通过对相同跨度，不同板厚的３个模型 框架ｌ、２、３进行分析比较发现，框架结构弹性计 算时，由于梁板整体现浇，板厚对梁刚度放大系数 表２模型计算结果 （１）ＡＮＳＹＳ１、ＡＮＳＹＳ２、ＡＮＳＹＳ３分别为模型１、２．３得ＡＮＳＹＳ计算 结果；（２）模型１、２．３的ＳＡＴＷＥ计算结果相同。 表３ 中梁跨中弯矩ＳＡＴＷＥ结果与ＡＮＳＹＳ结果 比较误差 有比较大的影响。现浇楼板的厚度越大，刚度放 大系数取值也应越大。从表３可以看出，模型３ 的计算误差比模型１、２的计算误差要小很多，模 型２比模型１的计算误差也小。 （２）对于梁板整体现浇的钢筋混凝土结构， 结构的跨度对梁的刚度放大系数也有影响。结构 的跨度越大，梁的刚度放大系数取值大时，计算结 果误差小，但跨度超过一定限值，误差又变大，故 刚度放大系数不能超过一定限值。由表３可以看 出，模型４、５的计算结果误差比模型１都小；另 外，模型４的计算结果误差比模型５的误差小。 （下转第８５页） 维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期 毛红梅等：应用模块法杂凑语言的上下文无关文法 ・８５・ 这样就可以减少 规则的产生。 参考文献： ３ 相关应用 ［１］ 陆丽娜． 软件工程［Ｍ］．北京：经济科学出版社， ２００４． 模块法方法不仅可以实现语言到上下文无关 ［２］ 张素琴，吕映芝，蒋维柱，等［Ｍ］．北京：清华大学出 文法的转化，而且可以使用在正规式与自动机的 版社，２００５． 转化和正规式与正规文法的变换中。如正规式１ ［３］ （美）Ａｉｆｒｅｄ Ｖ．Ａｈｏ Ｒａｖｉ Ｓｅｔｈｉ Ｊｅｆｅｒｙ Ｄ．ＵＩ．Ｉｍａｎ，李 （ＯＩ１） １０１要构造其相应的自动机，可以将此正 建中，姜守旭（译）．编译原理ｆＭ］．北京：机械工业 规式至少划分为３个子模块，即１、（０ Ｉ １） 和 出版，２００３． ［４］ （美）Ｋｅｎｎｅｔｈ Ｃ．Ｌｏｕｄｅｎ．编译原理与实践［Ｍ］．北 １０１，然后分别利用规则构造相应的自动机，最后 京：机械工业出版社，２００２． 将子模块进行连接，形成一个整体。 ［５］ 陈文宇，欧齐，程炼．形式语言与自动机［Ｍ］． 综上所述，使用模块化可以降低求解难度，使 北京：人民邮电出版社，２００５． 问题简单、逻辑清晰，易于问题的解决。 （上接第８Ｏ页） 注意：欲建立超级用户ｒｏｏｔ的对等用户，必须 参考文献： 设置．／ｒｈｏｓｔｓ。因为设置ｈｏｓｔｓ．ｅｑｕｉｖ对超级用户 ［１］ＳＣＯ ＴＣＰ／ＩＰ．网络管理［ＤＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｂｕ－ ｒｏｔ无效。为了系统安全，设置ｒｏｏｔ的对等用户 ｎｉｘ．ｅｏｍ／ｈｔｍｌｄａｔａ／２００４—１２／１／９／ａｒｔｉｃｌｅ一９０７—１．ｈｔ－ 应该慎重，最好需要时再设置，用完后就将它取 ｍ１． 消。 ［２］不同主机之间互相信任登录（ｒｌｏｇｉｎ命令）［ＤＢ／ ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｆａｎｑｉａｎｇ．ｅｈｉｎａｕｎｉｘ．ｎｅｔ／ｓｙｓｔｅｍ／ｏｔｈｅｒ／ ５ 结束语 ２００２—０４—１６／１０８０．ｓｈｔｍ１． 按常规的方法配置应用如果无效，则应当进 ［３］ＴＣＰ／ＩＰ远程访问操作：ｒｗｈｏ，￣ｌｏｇｉｎ，ｒｅｐ和ｒｓｈ［ＤＢ／ ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｆａｎｑｉａｎｇ．ｅｈｉｎａｕｎｉｘ．ｎｅｔ／ｓｙｓｔｅｍ／ｏｔｈｅｒ／ 一步检查其它的配置文件以及相关参数，包括存 ２００２—０１—２９／９９９．ｓｈｔｍ１． 取权限、记录格式以及是否存在相互排斥的配置， ［４］ＵＮＩＸ教程网络篇（第１５章）：ＴＣＰ／ＩＰ远程访问操 逐一排除故障的原因，最终解决问题。 作［ＤＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／２１８．６４．２１６．２４８／ｄｏｗｎｌｏａｄ／ ０１５．ｐｄｆ． （上接第８２页） （３）由表２、３可以看出，５个模型中梁刚度放 对梁受力的协调作用达到最佳。 大系数取２．０时的计算结果与ＡＮＳＹＳ计算结果 接近，误差最小。因此，当中梁刚度放大系数取 参考文献： ２．０，边梁刚度放大系数取１．５时，板对梁受力的 ［１］ＧＢ５００１０—２００２．混凝土结构规范［ｓ］．北京：中国 协调作用达到最佳。 建筑工业出版社，２００２． ［２］ 中国工程建设标准化协会标准．钢筋混凝土连续梁 ３ 结束语 和框架考虑内力重分布设计规程（ＣＥＣＳ ５１：９３） 本文对框架梁的刚度放大系数合理取值进行 ［ｓ］．北京：中国计划出版社，１９９４． 了探讨，通过对５个框架结构单元进行ＡＮＳＹＳ和 ［３］郝文化．ＡＮＳＹＳ土木工程应用实例［Ｍ］．北京：中国 ＳＡＴＷＥ计算分析和比较，发现现浇钢筋混凝土框 水利水电出版社，２００５． ［４］ 欧新新，崔钦淑．建筑结构设计与ＰＫＰＭ系列程序 架结构楼板的厚度和结构跨度对框架梁的刚度放 应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００５． 大系数有较大的影响，刚度放大系数一般随现浇 ［５］ 曾秉祥．框架梁计算刚度与梁端弯矩调幅系数合理 板厚和结构跨度的增大而增大，并且当中梁刚度 取值的研究［Ｄ］．南昌大学，２００６． 放大系数取２．０，边梁刚度放大系数取１．５时，板