規(guī)范的作用效應(yīng)組合，一般建立在線彈性分析疊加原理基礎(chǔ)上。高規(guī)JGJ 3-2010在第5.6節(jié)《荷載組合和地震作用組合的效應(yīng)》正文和條文說明中首次將線形疊加予以明確，以符合《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50153的有關(guān)規(guī)定，區(qū)分線形分析和非線性分析的不同效應(yīng)組合狀況。

常規(guī)情況下，荷載效應(yīng)組合仍以線彈性分析疊加類型為主，上述假定已成為中國絕大部分規(guī)范和教材解釋荷載效應(yīng)的默認(rèn)前提條件。

另一方面，中國規(guī)范對結(jié)構(gòu)總體地震作用工作性能、地震剪力分擔(dān)及構(gòu)件內(nèi)力調(diào)整等內(nèi)容做了詳細(xì)規(guī)定，并且在結(jié)構(gòu)分析之前需對結(jié)構(gòu)體系相關(guān)屬性進(jìn)行定義，使荷載組合（實為“荷載效應(yīng)組合”）時必須注意規(guī)范的這些內(nèi)力調(diào)整，并且要關(guān)注調(diào)整的前后順序。

非線性作用效應(yīng)組合

查《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50153-2008第 8.2.4條：對持久設(shè)計狀況和短暫設(shè)計狀況，應(yīng)采用作用的基本組合。

01 基本組合的效應(yīng)設(shè)計值可按下式確定：

02 當(dāng)作用與作用效應(yīng)按線性關(guān)系考慮時，基本組合的效應(yīng)設(shè)計值可按下式計算：

注：1.對持久設(shè)計狀況和短暫設(shè)計狀況，也可根據(jù)需要分別給出作用組合的效應(yīng)設(shè)計值；

2.可根據(jù)需要，從作用的分項系數(shù)中將反映作用效應(yīng)模型不定性的系數(shù)γsd分離出來。

高規(guī)JGJ 3-2010條文說明：第5.6.1條和5.6.3條均適應(yīng)于【作用和作用效應(yīng)】呈【線性關(guān)系】的情況。如果結(jié)構(gòu)上的作用和作用效應(yīng)不能以線性關(guān)系表述，則作用組合的效應(yīng)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50153的有關(guān)規(guī)定。

常規(guī)荷載組合【線形關(guān)系】

01 規(guī)范規(guī)定

以高規(guī)JGJ 3-2010為例。

第5.6.1條：持久設(shè)計狀況和短暫設(shè)計狀況下，當(dāng)荷載與荷載效應(yīng)按線性關(guān)系考慮時，荷載【基本組合】的【效應(yīng)設(shè)計值】應(yīng)按下式確定：

第2項增加γL是新規(guī)范的調(diào)整。設(shè)計使用年限為50年時取1.0，100年時取1.1。

第5.6.3條：地震設(shè)計狀況下，當(dāng)作用與作用效應(yīng)按線性關(guān)系考慮時，荷載和地震作用基本組合的效應(yīng)設(shè)計值應(yīng)按下式確定：

從地震作用效應(yīng)的解釋可以看出，組合前應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)、調(diào)整系數(shù)。

02 荷載組合及相關(guān)問題

荷載組合一般指的是荷載效應(yīng)組合。涉及內(nèi)力調(diào)整的組合，指的是基本組合。

荷載組合的種類：

1）基本組合：承載能力極限狀態(tài)設(shè)計荷載效應(yīng)組合。

2）標(biāo)準(zhǔn)組合：正常使用極限狀態(tài)設(shè)計荷載效應(yīng)組合。

3）準(zhǔn)永久組合：正常使用極限狀態(tài)，考慮荷載長期效應(yīng)組合。

4）人防組合：考慮核武器（或常規(guī)武器）爆炸等效靜荷載與靜荷載同時作用，承載能力極限狀態(tài)設(shè)計荷載效應(yīng)組合。

至于荷載效應(yīng)組合原則（特別是基本組合）、組合數(shù)量、分類及標(biāo)準(zhǔn)化使用，查各軟件使用手冊即可。手工校核設(shè)計內(nèi)力時，需要用到組合號及其組合順序。

一般情況下，手工校核應(yīng)注意【設(shè)計內(nèi)力】≠【分析內(nèi)力】≠【組合內(nèi)力】，因都經(jīng)過了內(nèi)力組合前、后的調(diào)整。

荷載效應(yīng)組合和內(nèi)力調(diào)整的順序

01 高規(guī)JGJ 3-2010第5.6.5條

1）非抗震設(shè)計時，應(yīng)按本規(guī)程第5.6.1條的規(guī)定進(jìn)行荷載組合的效應(yīng)計算。

2）抗震設(shè)計時，應(yīng)同時按本規(guī)程第5.6.1條和5.6.3條的規(guī)定進(jìn)行荷載和地震作用組合的效應(yīng)計算；

3）按本規(guī)程第5.6.3條計算的組合內(nèi)力設(shè)計值，尚應(yīng)按本規(guī)程有關(guān)規(guī)定進(jìn)行調(diào)整。

02 高規(guī)JGJ 3-2010第5.6節(jié)條文說明

1）地震設(shè)計狀況作用基本組合的效應(yīng)，當(dāng)本規(guī)程有規(guī)定時，地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)首先乘以相應(yīng)的調(diào)整系數(shù)、增大系數(shù)，然后再進(jìn)行效應(yīng)組合。

如：薄弱層剪力增大、樓層最小地震剪力系數(shù)(剪重比)調(diào)整、框支柱地震軸力的調(diào)整、轉(zhuǎn)換構(gòu)件地震內(nèi)力放大、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)有關(guān)地震剪力調(diào)整等。

2）對非抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)按式(5.6.1)計算荷載效應(yīng)的組合；對抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)同時按式(5.6.1)和式(5.6.3)計算荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合，并按本規(guī)程的有關(guān)規(guī)定(如強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎等)，對組合內(nèi)力進(jìn)行必要的調(diào)整。同一構(gòu)件的不同截面或不同設(shè)計要求，可能對應(yīng)不同的組合工況，應(yīng)分別進(jìn)行驗算。

03 豎向荷載效應(yīng)調(diào)整

實際上，分析內(nèi)力經(jīng)過調(diào)整、組合、再調(diào)整到設(shè)計內(nèi)力的過程中，不僅涉及到地震作用效應(yīng)，規(guī)范對豎向荷載作用效應(yīng)也有調(diào)整。如典型的考慮內(nèi)力重分布的梁端彎矩調(diào)幅，及考慮活荷載不利分布的梁跨中彎矩放大。

高規(guī)JGJ 3-2010第5.2.3條：

在豎向荷載作用下，可考慮框架梁端塑性變形內(nèi)力重分布對梁端負(fù)彎矩乘以調(diào)幅系數(shù)進(jìn)行調(diào)幅，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）裝配整體式框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)可取為0.7～0.8，現(xiàn)澆框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)可取為0.8～0.9；

2）框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅后，梁跨中彎矩應(yīng)按平衡條件相應(yīng)增大；

3）應(yīng)先對豎向荷載作用下框架梁的彎矩進(jìn)行調(diào)幅，再與水平作用產(chǎn)生的框架梁彎矩進(jìn)行組合；

4）截面設(shè)計時，框架梁跨中截面正彎矩設(shè)計值不應(yīng)小于豎向荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩設(shè)計值的50%。組合后的再調(diào)整。

04 其他

1）地震設(shè)計狀況作用基本組合的效應(yīng)，當(dāng)本規(guī)程有規(guī)定時，地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)首先乘以相應(yīng)的調(diào)整系數(shù)、增大系數(shù)，然后再進(jìn)行效應(yīng)組合。

如：薄弱層剪力增大、樓層最小地震剪力系數(shù)(剪重比)調(diào)整、框支柱地震軸力的調(diào)整、轉(zhuǎn)換構(gòu)件地震內(nèi)力放大、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)有關(guān)地震剪力調(diào)整等。

2）對非抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)按式(5.6.1)計算荷載效應(yīng)的組合；對抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)同時按式(5.6.1)和式(5.6.3)計算荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合，并按本規(guī)程的有關(guān)規(guī)定(如強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎等)，對組合內(nèi)力進(jìn)行必要的調(diào)整。同一構(gòu)件的不同截面或不同設(shè)計要求，可能對應(yīng)不同的組合工況，應(yīng)分別進(jìn)行驗算。

《高規(guī)JGJ3-2010》8.1.4-2條：抗震設(shè)計時，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的各層框架總剪力應(yīng)符合下列規(guī)定：

各層框架所承擔(dān)的地震總剪力按本條第1款調(diào)整后，應(yīng)按調(diào)整前、后總剪力的比值調(diào)整每根框架柱和與之相連框架梁的剪力及端部彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，框架柱的軸力標(biāo)準(zhǔn)值可不予調(diào)整。

《高規(guī)JGJ3-2010》9.1.11-3條：抗震設(shè)計時，筒體結(jié)構(gòu)的框架部分按側(cè)向剛度分配的樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合下列規(guī)定：

按本條第2款或第3款調(diào)整框架柱的地震剪力后，框架柱端彎矩及與之相連的框架梁端彎矩、剪力應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。有加強(qiáng)層時，本條框架部分分配的樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的最大值不應(yīng)包括加強(qiáng)層及其上、下層的框架剪力。

《高規(guī)JGJ3-2010》10.2.17條：【部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)】框支柱承受的水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列規(guī)定采用：

框支柱剪力調(diào)整后，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整框支柱的彎矩及柱端框架梁的剪力和彎矩，但框支梁的剪力、彎矩、框支柱的軸力可不調(diào)整。

結(jié)論

綜上，按照規(guī)范可整理出從分析內(nèi)力形成設(shè)計內(nèi)力的過程。其中，荷載組合和內(nèi)力調(diào)整的先后順序應(yīng)為（對基本組合）：分析內(nèi)力→豎向及地震效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值調(diào)整，可簡稱“組合前調(diào)整”→效應(yīng)基本組合，形成組合內(nèi)力→組合內(nèi)力調(diào)整，可簡稱“組合后調(diào)整”→設(shè)計內(nèi)力

有關(guān)說明如下（對基本組合）：

建議

01 規(guī)范或教材應(yīng)組織專門的文字，對分析內(nèi)力形成設(shè)計內(nèi)力的過程及相關(guān)概念進(jìn)行定義，以使用戶明確相關(guān)概念的指向，及其所對應(yīng)或已包含的調(diào)整內(nèi)容。按本文定義的組合前調(diào)整和組合后調(diào)整，將分析內(nèi)力、組合內(nèi)力、設(shè)計內(nèi)力劃分為兩個區(qū)間是簡明扼要的做法。

02 規(guī)范或教材在介紹荷載組合時，應(yīng)提及中國規(guī)范對應(yīng)的調(diào)整，以明確組合內(nèi)力在如本文所述中的位置。同時，可參考ETABS和SAP2000定義荷載工況、分析工況，以加強(qiáng)對中國規(guī)范的荷載組合工況的理解，ETABS和SAP2000的對應(yīng)名稱為工況組合——分析工況的結(jié)果組合。