土木工程知识点-对梁端弯矩调幅的原因和益处

本文为梁志飞老师精心编辑土木工程知识点之一，大家下载下来好好学习吧！土木工程知识点-对梁端弯矩调幅的原因和益处在进行结构设计计算时，都会对框架梁端进行弯矩调幅，为什么要弯矩调幅？

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。

考虑塑性内力重分布的受力过程是：第一阶段：首先荷载较小，跨中支座弯矩线形增加，支座弯矩大于跨中弯矩。随着荷载增大，支座达到承载能力极限，形成塑性铰。进入第二阶段：此时支座弯矩不变（事实上还有小许增加），跨中弯矩继续增加，最后跨中也出现塑性铰，结构成为机动体系，结构破坏。

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。

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。

弯矩调幅是对同一构件的正负弯矩区而言的，与强柱弱梁施工方便并无直接关系。弯矩调幅虽然是由于塑性内力重分布，还是有一个附加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。

弯矩调幅的好处：

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。

3、使得内力均匀。如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。

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（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。有人认为建立新形式的标准化始走向建筑和谐的唯一道路，并且能用建筑技术加以成功地控制．而我的观点不同，我要强调的是建筑最宝贵的性质是它的多样化和联想到自然界有机生命的生长．我认为着才是真正建筑风格的唯一目标．如果阻碍朝这一方向发展，建筑就会枯萎和死亡．要使建筑结构适合于环境，要注意到气候，地位和四