海外项目系列(Ⅰ)：刚度折减那些事儿

彭志丰

随着“一带一路”的深入发展，中国设计师参与海外项目日益增多；随着新冠的有效控制，海外项目脚步逐步加快；为了使中国设计师能够快速胜任海外项目的设计，近期将结合盈建科欧美模块推出海外项目设计系列知识期刊。海外项目在某些设计理念与国内设计存在明显差别，第一期为“刚度折减那些事儿”，主要介绍海外项目中刚度折减。盈建科欧美模块支持中文和英文两种语言，语言可以自由切换，使英语不再是海外项目设计中的障碍。

图1. YJK美标模块英文参数设置页

图2. YJK美标模块中文参数设置页

首先，我们先了解一下美标混凝土规范ACI318-14和美标钢结构规范AISC360-10中关于刚度折减的要求。ACI318-14中6.6.3.1条明确规定：对墙进行0.7刚度折减，对柱进行0.7刚度折减，对梁进行0.35刚度折减，对板进行0.25刚度折减；6.6.3.1适用于强度设计。AISC360-10中C2.3条规定，对于直接分析法中的钢结构构件刚度进行0.8的折减，这个刚度折减项包含抗弯刚度与轴向刚度折减。AISC360-10中表C-C1.1明确有效长度法不需要对钢结构构件刚度进行折减。

图3.  美标混凝土构件刚度折减（Refer to ACI318-14  6.6.3.1）

图4.  美标钢结构直接分析法中刚度折减（Refer to AISC 361-10  C2.3）

图5.  AISC360-10中表C-C1.1中稳定性条款的比较

其次，我们了解一下欧标EC8关于刚度折减的要求。欧标EC8中4.3.1第7款中明确带裂缝工作的混凝土构件弯曲刚度可以折减0.5。

图6. EC8规范4.3.1条关于刚度折减的规定

然后，我们了解一下沙标混凝土SBC304对刚度折减的要求；沙标SBC304中10.11.1条明确规定了混凝土构件刚度折减系数，沙标中混凝土构件刚度折减与美标中混凝土构件刚度折减系数相同，是因为沙标规范在编制过程中参考了美标。

图7. 沙标SBC304中混凝土构件刚度折减

最后，我们了解一下埃标混凝土对刚度折减的要求。埃及标准ECP201-2012中8.7.1条第3款明确规定，剪力墙与柱子的刚度折减系数为0.7，考虑板作用时候梁的刚度折减系数为0.5，楼板的刚度折减系数为0.25

图8. 埃及标准ECP201-2012中混凝土构件刚度折减

总结：在海外项目中，一般需要对构件的刚度折减，而国内仅仅对连梁刚度进行折减。国外工程师一般认为混凝土是带裂缝工作的，所以对混凝土构件进行刚度的折减。各国对混凝土构件刚度折减的趋势基本上一致，只是折减系数上略有不同。无论是对混凝土构件刚度折减，还是对钢结构刚度折减均可以在盈建科欧美模块中实现。