对梁端弯矩调幅的原因和益处？

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523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511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。

进行深度分析。数据采集，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析，处理。根据查询相关资料显示：采集梁端数据是为了数据收集可以进行深度分析，从而给决策者更有利的证据做出正确判断，具有深远的意义。通过实时采集梁端位移数据及对比分析，最终找到了伸缩缝损害的原因。

很多人都质疑，在计算技术快速发展的时代，对于结构的内力计算，再学习那些经典的手算方法，有必要吗？我个人认为，还是很有必要的。首先，通过手算，可以更加深刻的理解力学的基本理论，从而对计算机算出的结果是否正确能够做到心中有数。很多人过多的依赖于计算软件，而忽略了力学基础知识的训练，导致只会用计算机出结果，而无法理解计算结果的含义，更无从去判断计算结果是否正确，接下来我们就一起来了解一下如何利用“反弯点法”快速计算框架结构的内力。

另外，利用计算机未必一定能够提高效率，比如在工程现场，经常会碰到这样的情况，面对一个很简单的结构，你需要快速估算结构的受力大小，你能回去用有限元软件建个模型再计算吗？虽然利用计算机可以得到更为精确的结果，但是在这样的小问题上去浪费了过多的时间和精力，效率反而不高。要注意，我们是土木工程专业，培养的是结构工程师或结构设计师，而不是电脑操作员。

今天，我们就来分享一下如何利用“反弯点法”快速得到框架结构的内力。何为“反弯点法”？框架结构在水平荷载作用下的弯矩图如下图所示，仔细观察一下柱子的弯矩图，在柱子中间有一个位置，弯矩为0，这个点称之为“反弯点”。我们知道，在水平荷载作用下，每根柱子中的剪力在柱子的高度范围内是保持不变的（如果这一点无法理解，请在微信平台内回复“材力目录”，查看梁的弯矩图和剪力图相关内容）。由于剪力在整个柱子范围内的数值是一样的，因此，只要我们确定了反弯点的位置，就可以用剪力来乘以反弯点与柱子两个端点之间的距离来，来确定柱端弯矩。那么，反弯点的位置到底在哪呢？反弯点法假定对于底层柱子，反弯点的位置在距基础2/3柱高处，对于其他层，反弯点均位于柱高的中点，如下图所示。

由每层的地震作用，可以得到每一层的水平剪力，根据柱子的刚度大小，将每一层的剪力分配到该层所有柱子上。（想知道水平剪力为何在柱子间按刚度进行分配，请在微信平台内回复“短柱”查看详细内容）。对于梁，我们关心的内力是梁的剪力和弯矩，对于柱子，除了剪力和弯矩，我们还关心柱子的轴力。这么多的内力，究竟应该从哪入手才能把所有的内力快速求解出来？求解框架结构内力的流程图如下：

以一个二层两跨框架结构为例，讲解一下求解框架结构内力的流程。

（1）柱端弯矩的确定

由前面叙述可知，对于柱子，可以根据反弯点的高度和柱子的剪力，得到柱端弯矩，如下图。

总的框架柱弯矩图如下：

（2）梁端弯矩的确定

梁端弯矩需根据柱端弯矩按照节点平衡条件确定。对于边柱节点，梁端弯矩等于柱端弯矩之和，如下图所示，上柱端弯矩为

，下柱端弯矩为

，因此梁端弯矩为

而对于中间节点，由于不止一根梁相交于此，梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和，而每个梁端弯矩，要根据梁的线刚度进行分配。线刚度的定义为梁的抗弯刚度（EI）除以梁的跨度L，即（EI/L)。如下图所示梁柱节点，左梁的弯矩为

右梁的弯矩为

则梁端弯矩和应为，

如果左梁和右梁线刚度分别为i1和i2，则梁端弯矩应为

最终可以得出框架结构弯矩图为

（3）梁端剪力。

梁端剪力需要由梁端弯矩，按照平衡条件确定。如下图所示，已知梁端弯矩M1和M2，梁的跨度为 L ，则梁端剪力应为V=(M1+M2)/l。

（4）柱子轴力的确定。

水平荷载作用下产生的柱子轴力，需由梁端剪力来计算。如下图所示，根据梁柱节点的受力示意图，梁端剪力与其作用在柱子上的轴力大小相等，方向相反。

如果顶层中柱左梁剪力V1 ，右梁剪力V2，由于柱子轴力通常取受压为正，因此柱子的轴力由梁端剪力计算为V1-V2。需要注意的是，除顶层柱外，下层各柱的轴力计算时，需要叠加上部各层柱子的轴力，最终的轴力图形式为

至此，框架结构全部内力都已经求得。

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