出现塑性铰是超静定结构产生内力重分布的前提。充分的内力重分布包含以下两 层意思：①形成足够数目的塑性铰(n次超静定便需要出现-1个塑性铰后，超静定结 构才变成静定结构)②塑性铰按照预期顺序出现，也即塑性铰出齐之前，局部不形成 机构。达到上述要求，各塑性铰都需具有足够的转动能力。 由上述可见，内力重分布需考虑以下三个因素： 之一：塑性铰的转动能力。塑性铰的转动能力主要取决于纵向钢筋的配筋率、钢 材的品种和混凝土的极限压应变值。 截面的极限曲率=6/x, 配筋率越低，受压区高度就越小，故极限曲率大，塑性铰转动能力越大： 混凝土的极限压应变值越大，塑性铰转动能力也越大。（混凝士极限压应变值随强 度等级提高而减小) 普通热轧钢筋具有明显的屈服台阶，有助于提高塑性较转动能力。 之二：斜截面承载能力。要想实现预期的内力重分布，其前提条件之一是在破坏 机构形成前，不能发生因斜截面承载力不足而引起的破坏，否则将阻碍内力重分布继 续进行。 因此，为了保证连续梁内力重分布能充分发展，结构构件必须要有足够的受剪承 载能力。 之三：正常使用条件。如果塑性铰转动幅度过大，塑性铰附近截面的裂缝就可能 开展过宽，结构的挠度过大，不能满足正常使用的要求。因此，在考虑内力重分布时， 应对塑性铰的允许转动量予以控制，也就是要控制内力重分布的幅度。一般要求在正 常使用阶段不应出现塑性较。 (5)考虑内力重分布的意义和适用范围 在超静定混凝土结构设计中，结构的内力分析与构件截面设计是不相协调的，结 构的内力分析仍采用传统的弹性理论，而构件的截面设计考虑了材料的塑性性能。实 际上，超静定混凝土结构在承载过程中，由于混凝土的非弹性变形、裂缝的出现和发 展、塑性铰的形成和转动等因素的影响，结构构件的刚度在各受力阶段不断发生变化， 从而使结构的实际内力与变形明显地不同于按刚度不变的弹性理论算得的结果。所以 在设计混凝土连续梁、板时，恰当地考虑结构的内力重分布，不仅可以使结构的内力 分析与截面设计相协调，而且具有以下优点： (1)内力分布更符合实际情况，从而能更正确地估计结构的承载力和使用阶段的 11
11 出现塑性铰是超静定结构产生内力重分布的前提。充分的内力重分布包含以下两 层意思：①形成足够数目的塑性铰（n次超静定便需要出现n-1个塑性铰后，超静定结 构才变成静定结构）②塑性铰按照预期顺序出现，也即塑性铰出齐之前，局部不形成 机构。达到上述要求，各塑性铰都需具有足够的转动能力。 由上述可见，内力重分布需考虑以下三个因素： 之一：塑性铰的转动能力。塑性铰的转动能力主要取决于纵向钢筋的配筋率、钢 材的品种和混凝土的极限压应变值。 截面的极限曲率 / u cu = x， 配筋率越低，受压区高度就越小，故极限曲率大，塑性铰转动能力越大； 混凝土的极限压应变值越大，塑性铰转动能力也越大。（混凝土极限压应变值随强 度等级提高而减小） 普通热轧钢筋具有明显的屈服台阶，有助于提高塑性铰转动能力。 之二：斜截面承载能力。要想实现预期的内力重分布，其前提条件之一是在破坏 机构形成前，不能发生因斜截面承载力不足而引起的破坏，否则将阻碍内力重分布继 续进行。 因此，为了保证连续梁内力重分布能充分发展，结构构件必须要有足够的受剪承 载能力。 之三：正常使用条件。如果塑性铰转动幅度过大，塑性铰附近截面的裂缝就可能 开展过宽，结构的挠度过大，不能满足正常使用的要求。因此，在考虑内力重分布时， 应对塑性铰的允许转动量予以控制，也就是要控制内力重分布的幅度。一般要求在正 常使用阶段不应出现塑性铰。 （5）考虑内力重分布的意义和适用范围 在超静定混凝土结构设计中，结构的内力分析与构件截面设计是不相协调的，结 构的内力分析仍采用传统的弹性理论，而构件的截面设计考虑了材料的塑性性能。实 际上，超静定混凝土结构在承载过程中，由于混凝土的非弹性变形、裂缝的出现和发 展、塑性铰的形成和转动等因素的影响，结构构件的刚度在各受力阶段不断发生变化， 从而使结构的实际内力与变形明显地不同于按刚度不变的弹性理论算得的结果。所以 在设计混凝土连续梁、板时，恰当地考虑结构的内力重分布，不仅可以使结构的内力 分析与截面设计相协调，而且具有以下优点： （1）内力分布更符合实际情况，从而能更正确地估计结构的承载力和使用阶段的
变形、裂缝： (2)调整控制截面的内力，从而调整钢筋布置，这样可以克服支座钢筋拥挤现象， 方便混凝土浇捣。 (3)根据结构内力重分布规律，在一定条件和范围内可以人为控制结构中的弯矩 分布，给设计人员更多自由。 (4)可以使结构在破坏时有较多的截面达到其承载力，从而充分发挥结构的潜力， 有效地节约材料 考虑内力重分布是以形成塑性铰为前提的，因此下列情况不宜采用： (1)在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展有较严格限制的结构，如水池池壁、 自防水屋面，以及处于侵蚀性环境中的结构： (2)直接承受动力和重复荷载的结构： (3)预应力结构和二次受力叠合结构： (4)要求有较高安全储备的结构。 11.2.5连续梁板塑性设计法 首先看简例 两跨连续梁，按照力法（弹性方法）计算得到的M图如图，支座截面内力比跨中 截面内力大。如支座截面B和跨中截面配筋相同，支座截面首先达到极限弯矩，此时 外力为F。(也就是说，外载为F时，支座截面破坏)。按照弹性方法设计，承载力即 为F。 现减小B截面配筋。 外载为F1时，支座截面B出现塑性较。显然，F1<F。支座截面达到屈服时，两 跨连续梁还没有成为机动体系，可以继续承担外荷载。继续增加外荷载℉2后，随着跨 中截面也出现塑性铰，致使结构破坏。考虑塑性内力重分布后，承载力变成F1+F2, 可以达到F的水平，而配筋量却比原来少 1.调幅法的概念和原则 弯矩调幅法是一种实用设计方法，它把连续梁、板按弹性理论算得的弯矩值和剪 力值进行适当的调整，通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整，然后按调 整后的内力进行截面设计。 我国颁布的《钢筋混凝土连续梁和框架梁考虑内力重分布设计规程》(CECS5193) 也推荐用弯矩调幅法来计算钢筋混凝土连续梁、板和框架的内力。弯矩调幅法为多数
12 变形、裂缝； （2）调整控制截面的内力，从而调整钢筋布置，这样可以克服支座钢筋拥挤现象， 方便混凝土浇捣。 （3）根据结构内力重分布规律，在一定条件和范围内可以人为控制结构中的弯矩 分布，给设计人员更多自由。 （4）可以使结构在破坏时有较多的截面达到其承载力，从而充分发挥结构的潜力， 有效地节约材料 考虑内力重分布是以形成塑性铰为前提的，因此下列情况不宜采用: （1）在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展有较严格限制的结构，如水池池壁、 自防水屋面，以及处于侵蚀性环境中的结构； （2）直接承受动力和重复荷载的结构； （3）预应力结构和二次受力叠合结构; （4）要求有较高安全储备的结构。 11.2.5 连续梁板塑性设计法 首先看简例 两跨连续梁，按照力法（弹性方法）计算得到的 M 图如图，支座截面内力比跨中 截面内力大。如支座截面 B 和跨中截面配筋相同，支座截面首先达到极限弯矩，此时 外力为 F。（也就是说，外载为 F 时，支座截面破坏）。按照弹性方法设计，承载力即 为 F。 现减小 B 截面配筋。 外载为 F1 时，支座截面 B 出现塑性铰。显然，F1<F。支座截面达到屈服时，两 跨连续梁还没有成为机动体系，可以继续承担外荷载。继续增加外荷载 F2 后，随着跨 中截面也出现塑性铰，致使结构破坏。考虑塑性内力重分布后，承载力变成 F1+F2， 可以达到 F 的水平，而配筋量却比原来少。 1 .调幅法的概念和原则 弯矩调幅法是一种实用设计方法，它把连续梁、板按弹性理论算得的弯矩值和剪 力值进行适当的调整，通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整，然后按调 整后的内力进行截面设计。 我国颁布的《钢筋混凝土连续梁和框架梁考虑内力重分布设计规程》(CECS51:93) 也推荐用弯矩调幅法来计算钢筋混凝土连续梁、板和框架的内力。弯矩调幅法为多数