二阶效应的影响是钢筋混凝土结构工程设计中不可忽视的一个环节,虽然近些年国内外学术界对于结构二阶效应的研究取得了诸多突破性的进展,但是在山地条件下,山地建筑往往会结合山地地形及水文地质情况,采用掉层、吊脚等结构形式,针对这种掉层结构二阶效应的研究鲜有触及。在延续团队研究二阶效应对于规则结构影响的基础上,拓展至掉层结构,论证现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)二阶效应设计方案对掉层结构的适用性,为正在编制的《山地建筑结构设计规程》中有关二阶效应的设计方法提供参考。力求解决山地条件下的工程实践需要,补充完善二阶效应体系的空缺。本文在主要针对有拉梁掉层框架结构与无拉梁掉层框架结构的二阶效应的分析研究的基础上,取得以下成果:(1)现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)采用层增大系数法考虑P-(35)效应的适用范围普遍认定为仅针对底部抗侧力构件的约束部位在同一水平面上以剪切变形为主的框架结构,对同一结构单元内有两个及以上不在同一水平面的嵌固端的掉层框架结构的有效性有待验证。从上接地端到下接地端之间的掉层结构的变形特征出发,分析采用层增大系数法考虑掉层结构的P-(35)效应的适用性。(2)有拉梁的掉层框架结构,对于上接地端以上各层,除底层由于受上接地端约束而影响本层变形的规律,其余各层在剪切变形为主的变形特征主导下,“层效应”非常明显,采用层增大系数法考虑P-(35)效应所带来的内力和位移的影响具有良好的工程精度;对于上接地端以下的掉层部分,由于受到上部结构整体变形的牵连,使得下接地端以上掉层部分在水平力作用下的剪切变形已经不再起主要作用,沿用层增大系数法去考虑掉层部分在结构已经变形后的内力和位移已经不再恰当。(3)无拉梁的掉层框架结构,对于上接地端以上各层,同样除底层外,其余各层“层增大系数法”可以继续使用;对于上接地端以下的掉层,由于没有拉梁刚度的贡献,掉层部分受到上部结构整体变形的影响会进一步加大,层增大系数法同样不能客观反映掉层结构的P-(35)效应规律。(4)通过调整上接地层接地柱在本层中刚度占比的大小的算例,弹性分析时不能采用层增大系数法考虑掉层部分的P-(35)效应影响的结论依然成立。(5)对于掉层结构而言,采用弹性二阶分析能准确计算出结构在弹性状态下包含有P-(35)效应在内的真实的内力与变形,在进一步对各结构构件的刚度进行折减来反映钢筋混凝土结构的混凝土开裂、钢筋与混凝土粘结滑移等非线性特征。采用考虑刚度折减的弹性二阶分析法是掉层结构既考虑几何非线性又考虑材料非线性的工程实用方法,其准确性很大程度取决于刚度折减系数的取值。以结构整体二阶效应等效为参照,通过Pushover非线性分析和考虑刚度折减的弹性二阶分析的结果对比,验证我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中对于规则框架的刚度折减系数取值在掉层结构中的适用性。(6)结合掉层结构的变形规律和P-(35)效应规律,对比非线性分析结果,提出了针对掉层结构、有别于传统规则框架的掉层部分不同刚度折减系数的包络设计法。