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为开发PKPM美国规范版本混凝土结构设计软件,本文对ACI 318-99有关混凝土结构设计的相关条款进行了深入的分析研究,根据这些条款推导了梁、柱正截面承载力计算公式,依此设计了具体的程序框图,编制了各类构件的承载力计算程序。在完成程序开发的基础上,本文还对依据ACI 318-99和GB 50010-2002计算的构件配筋量进行了对比,并对引起配筋量差异的原因进行了分析。最后,本文通过一个框架结构工程算例比较了两国混凝土规范在地震作用效应、荷载效应组合、抗震内力凋整等方面的差异,并对能在一定程度上反映两国混凝土框架结构安全度水平的配筋量进行了比较。 本文的研究内容主要包括以下几个方面: 1)找出了美国规范钢筋、混凝土材料相关指标与我国规范钢筋、混凝土材料指标的换算关系。 2)归纳了ACI 318-99对不同受力状态构件规定的承载力降低系数(抗力分项系数),比较了中美两国规范的荷载取值及荷载效应组合。 3)分析了ACI 318-99关于梁正截面受弯及斜截面受剪、剪扭承载力计算的相关条款,并与我国混凝土规范中的对应条款进行了对比。依据ACI 318-99编制了梁承载力计算程序,并对按两国规范计算的梁配筋量进行了比较。 4)研究了ACI 318-99关于短柱正截面轴压、轴拉、偏压、偏拉及斜截面拉剪、压剪承载力设计的相关条款,并与我国混凝土规范中的对应条款进行了对比。依据ACI 318-99编制了短柱承载力计算程序,并对按两国规范计算的短柱配筋量进行了比较。 5)深入分析了ACI 318-99关于有侧移和无侧移细长柱受力的基本特征和考虑二阶效应的几种方法,归纳了两国规范关于细长柱与短柱的界定准则,对两国规范的弯矩增大系数方法进行了比较。依据ACI 318-99的弯矩增大系数方法编制了细长柱考虑二阶效应的承载力计算程序。 6)总结了ACI 318-99关于“Special”、“Intermediate”延性等级混凝土结构“强柱弱梁”、“强剪弱弯”的内力调整方法和构造要求,并在各个构件设计程序中增加了抗震设计内容,使之既适用于非抗震设计,又适用于抗震设计。 7)分别按两国规范计算了同一工程算例,比较了按两国规范确定的地震作用、地震作用效应以及构件的设计内力和配筋,并分析了产生配筋量差异的原因。