重力二阶效应在高层建筑中的应用

重力二阶效应在高层建筑中的应用
摘要: 随着我国经济的高速发展，城市建筑物的高度、层数在不断增加，高层建
筑的安全性、稳定性越来越得到人们的重视，而随着建筑物高度的增加，重力二
阶效应对结构稳定性的影响也越来越大。

本文从重力二阶效应的概念、分析方法
以及如何考虑重力二阶效应三个方面进行了简要讨论，以供大家参考借鉴。

关键词: 重力二阶效应；分析方法；高层建筑
0前言
高层建筑在水平荷载作用下，主要是依靠竖向构件如框架柱、剪力墙提供抗侧刚度和强
度来维持结构的整体稳定。

随着我国高层建筑的快速发展，国内高层建筑越来越趋向不规则
的外形，以满足大众审美要求，这种高层建筑的结构体型复杂、层数多、抗侧刚度也相对较小，在风荷载、水平地震作用以及结构自重的作用下，重力二阶效应的影响越发明显，结构
工程师们需要引起高度重视。

1 重力二阶效应的概念
重力二阶效应是在水平地震作用和风荷载作用下，由于结构或构件在受力后产生的变形
而引起的附加作用效应，我们通常所说的重力二阶效应，包括以下两部分: 1、由轴压力在构
件自身挠曲后而引起的局部二阶效应，称为 P －δ 效应，其影响相对较小; 2、结构在风荷载
或水平地震作用下产生结构侧移后，在结构自重的作用下又产生“结构二阶侧移”，即重力 P
－Δ 效应。

一般来说，由结构P －Δ 效应引起的二阶效应是最主要的，而P －δ 效应影响很小，一般可以忽略不计，但对于临界应力低、稳定性差的细柔受压杆件P －δ 效应对其的影
响也不能忽视。

2 几种常用的重力二阶效应分析方法
2.1增大系数法
这是一种重力二阶效应的常用分析方法。

它的思路就是先不考虑重力二阶效应的分析结
果算出结构内力或者位移，然后直接乘以相应增大系数，以此来近似考虑重力二阶效应的影响。

目前我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3一2002）和《建筑抗震设计规范》（GB50011一2001）就是采用的这种方法，在《建筑抗震设计规范》（GB50011一2001）第3 ? 6 ? 3条条文说明中给出了增大系数计算公式：
对于一般情况下的多层建筑，重力二阶效应的影响特别小，一般不用考虑
4.结语
重力二阶效应是一个复杂而又重要的结构效应，它存在于许多高层建筑和一些荷载较大
的结构当中，它是保证结构稳定不被破坏的重要因素，如果随意忽略会导致非常严重的后果，这就需要我们引起高度重视，合理考虑。

参考文献：
[1]《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3一2002）；
[2]李德绵.混凝土结构设计规范几个问题的理解[J].中外建筑，2012（11）；
[3]童岳生，车佳玲，童申家，等.钢筋混凝土单层排架柱二阶效应的分析与计算[J].土木工程学报，2013（12）；
[4]《建筑抗震设计规范》（GB50011一2001）；
[5]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）；
[6]慕遂峰.钢筋混凝土错层框架结构考虑二阶效应的实用计算方法[J].建筑结构，2012（s1）；
作者简介：蒋冬宝（1998.11.06），男，汉族，中国，大学本科生，西南科技大学，621010，土木工程。