来源：土木吧 作者：谢靖中

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　　学习了中国建研院白生翔研究员在土木吧发布的的质疑，而《再探》包含对白研究员更早《北京某地库钢筋混凝土无梁楼盖连续倒塌原因初步评估》的商榷内容。

　　本人观点在《再探》中已经充分阐述，除了个别补充外，不需重复。

　　

　　计算准确性，是不容讨论的！如果计算可以不准确，那么论文中简图、推导可以讹误，设计中超限可以不管、钢筋可以少配——岂不一切乱套了！人们遇到与自己常识相差悬殊的观点时，往往会疑惑：是这个观点错误？还是自己认识不足、不能不理解其深意？

　　一般讨论，一方提出质疑(方法、公式、简图等)，另一方给出接受或不接受的解释，逐条批驳、逐条立论。《再探》是这么做的。但相关文章可能不按此逻辑，赞同或反对嵌套于长文中，不仔细分析不易理解。

　　有必要做简要回复，列出观点、便于理解。

　　1、总体而言，《刍议》及此前的《评估》似乎偏重承载力、塑性等概念，《再探》看似偏重于力学分析，才有所谓“秀才遇到兵”。但是，既然是分析现实中的无梁楼盖坍塌原因，就需要全面分析。《再探》认为核心问题在于计算不准确，自然这方面着墨较多。肯定不能由于个人知识的局限而有所偏重，尤其不能脱离当前工程设计的实际条件(如结构电算)。片面分析所得的观点，自然对解决问题无益。

　　2、《再探》通过分析，认为坍塌的首要原因，“该工程实配钢筋，在覆土达到0.7~0.8m时，柱边板的弯矩即达到极限抗弯承载能力”、“原设计钢筋面积严重不足，相差达到3倍以上”。

　　《刍议》4.1.5节，“有人认为柱位置的楼盖板带内多配些负弯矩钢筋后，就会改变破坏性质，我认为，上述托板与楼板之间的构造，呈现上述缺陷情况下，虽会因多配钢筋而有所缓解，仍然难于挽回托板首先破坏的命运，充其量会有所推迟而已。”

　　补充：如果钢筋配足，就不是“有所缓解”，而是不会坍塌了。改变什么“破坏性质”呢？姑且假定《评估》所谓“滑动”是真的，其分析简图中(如图1)，为什么有这么深、这么宽的缺口呢？如果顶面钢筋多了，缺口是不是可以小点？滑动是不是就可以不出现？——已经不能更直白了！不能脱离常识。

　　

　　图1、《评估》截图

　　3、《刍议》2.0.8节，提到提供其他软件计算结果的问题。此前已有专文讨论软件之间差异，其中《中山古镇镇某车库板式楼盖垮塌原因概略分析》、《板式楼盖设计问题的进一步分析》曾在土木吧公开发布，并在《再探》公开后的第二天发给《刍议》作者。

　　如果深入看过这两篇文档，就会发现，软件计算本身也是一个“复杂”过程。例如大板网格剖分0.3m、0.5m、1.0m结果有近一倍的差异，如果剖分0.3m柱帽钢筋甚至大于合理值。如果简单提供一个结果，是不严肃、也不负责的。

　　《再探》末尾“5.7 板式楼盖有限元计算有其特殊要求”节专门讲述板柱奇点、网格大小、网格敏感等有限元计算要点，并明确指出“目前部分软件计算的严重问题……坍塌一年一次、一年数次”，《刍议》即便没有关注前两篇文档，也应了解软件计算的复杂性。

　　4、《刍议》第2章，在原《评估》基础上，再次系统地介绍了无梁楼盖设计方法的发展历史，如美国、前苏联设计规范，直接法、等代框架法、极限状态法等等，相信对读者有启发。但未发现针对《再探》所阐述的“1956~1962 年美国伊利诺斯电算……形成……直接法、等效框架法等实用方法…….基础仍是弹性理论……数值分析方法”，以及“技术的飞速发展…….今天一个普通工程师…….采用比伊利诺斯电算更精细、更准确、更快速的电算分析”，这一主观点的意见(同意或不同意)。

　　5、《刍议》第3.2、3.3节，比较国内外规范抗剪、抗冲切承载力计算公式的异同，并认为我国相应取值偏高。相信作者的文献比较。

　　但如矛盾论所说，事情有主要矛盾、次要矛盾，主要矛盾才是解决问题的关键。在《再探》揭示“覆土达到0.7~0.8m时……即达到极限抗弯承载能力。……钢筋面积严重不足……相差达到3倍以上”的情况下，肯定不能把“数倍偏差”与“百分比偏差”等量齐观。

　　也就是说，即便将规范抗剪、抗冲切承载力提高一定百分比，如果抗弯钢筋严重不足，楼盖仍会垮塌！——回避问题的主要矛盾，坚持一己之见，会误导方向，无益且有害。

　　6、《刍议》第3.5节“避免脆性破坏措施的建议”，着眼点在抗剪、抗冲切。而按《再探》分析，主要原因在于抗弯配筋不足(少筋脆性破坏，或者裂缝深度开展、消弱抗剪截面导致剪切破坏)。基本判断不同。(针对3.5节的详细分析见第14条)

　　7、有关穿柱钢筋

　　《刍议》4.2节针对穿柱钢筋的论述，本人赞同。在我们《对板式楼盖相关规范、规程更新的建议》中即有阐述(2017.10，曾在中国建研院小范围讲座中讲述并原文发《刍议》作者)，如下图。

　　

　　不同的是，《刍议》从构造角度“倒不如将其配置到楼板顶部”，而本人是基于严密抗弯计算的需要值——两者有根本不同。

　　本人甚至认为，穿柱钢筋体现传统等代梁法的缺陷。等代梁法无法确保无梁楼盖结构的安全，此前国内外也经常坍塌，所谓“几十年一次”。试图用水平钢筋承担竖向荷载，最底限度确保不坍塌——堪称无奈之举，也是史无前例的缺乏力学基础的构造规定。更为甚者，该规定可能防止坍塌，但不能确保工程安全。如图2中b)条所述，水平钢筋产生竖向拉力，必须有较大的倾角，即较大的变形，此时楼盖已经大开裂(如后文图5情况)——已经是工程事故了。

　　8、《刍议》4.1节，似乎仍坚持《评估》对车库坍塌原因分析。而《再探》第1.2、1.3节指出其明显的、导致结论相反的漏洞。

　　9、构造与受力

　　《再探》强调受力，如第5.2节，“力学计算的核心作用”, “三段论……中间阶段结 构计算属于力学范畴，不属于概率论…….工程计算有精确解”,“力学计算居于核心地位”。

　　《刍议》强调构造，如4.1.5节，“在由构造决定了结构构件失效的前提下，靠精确的结构弹性内力分析是无济于事的；……在钢筋混凝土学科尚未成为钢筋混凝土力学之前，通过经验与试验相结合，提出可靠的结构构造与配筋……”。及其它章节也多处体现构造决定意义。

　　补充：

　　1) 混凝土结构的构造是个宽泛的概念，不很严密地可以分为四类：

　　① 基本型式，如纵筋放边缘、箍筋横向且封闭，如锚固、弯钩、保护层，等等。

　　② 保障措施，如最小配筋率(不使裂缝过早开展)、最大配筋率(避免徐变裂缝)、最小/大钢筋直径、最小截面，等等。

　　③ 抗震概念设计。由于地震作用随机性、不确定性，在计算之外的补充，如梁底顶筋比例，更大的配筋/箍率。由于反复动力响应提高延性，如箍筋加密、强剪弱弯。

　　④ 人为加强措施。受技术条件限制无法准确分析其受力，往往根据可能的受力趋势，采取加强措施。如多塔根部楼板加厚、转换梁的各种要求、无梁楼盖穿柱纵筋面积等。

　　由此可见，构造几乎涵盖结构工程的所有细节，没有人会否认构造的重要性。

　　2) 构造是可靠受力的保障，但同时，构造仍以受力为基础。道理很简单，之所以这样构造是受力的需要。即便前面④类构造，也应体现受力趋势。脱离受力单纯谈构造无意义。

　　例如，“岛状配筋方式”是受力岛理论的重要一环，就属于构造。传统板带配筋方法基于等代梁分析手段(简化为梁自然得到类似梁的受力)，岛状配筋构造更符合无梁楼盖岛状受力特性。这种配筋构造的首个工程，即由本人亲手设计、绘图(包括系列详图)，确定各类构造细节。这种配筋方式已经大量用于工程设计，得到时间检验。

　　再如，避免无梁楼盖脆性破坏，本人的建议是“加强柱帽、大板的横向钢筋”，目前很多说法简化为“设暗梁”。——如果柱帽顶筋不足，这些构造措施都是无效的。

　　3) 《刍议》“构造决定了结构构件失效”的说法是根本错误的。容许受力钢筋不足、而强调构造，就等于说“可以开裂破坏，只要坏得不是那么脆、那么彻底，就可以了”——违背了常识。

　　10、有关计算准确性、塑性、内力重分布

　　《再探》弹性是基础。第5.1节，“现代混凝土结构设计采用极限状态设计方法……中广泛采用的，其实是半极限状态设计方法……结构力学计算，力学计算是弹性的。为什么不采用……弹塑性分析方法——答案是目前技术条件还达不到”。“半极限状态设计方法对于混凝土结构，有其合理性。各类分项系数(安全储备)确保正常使用……不会真的达到裂缝深度开展的极限状态(如真出现就是工程事故了)。……开裂……只要裂缝处混凝土和钢筋未达到屈服……构件仍接近于弹性受力状态”。“半极限状态设计方法合理性的前提，是结构计算的准确性。……确保各个部分在正常使用情况下，裂缝开展有限，均处于接近弹性的状态，弹性计算内力与实际截面抗力基本相匹配”。

　　《刍议》持不同观点

　　A)2.0.5节，“朱聘儒教授……即使结构中某个部位的内力分析所得稍大或稍小了一些，只要在总体上符合平衡条件，从极限平衡角度来看，仍然是精确的。……把结构弹性和塑性关系阐述得如此精辟，将弹性理论作为‘基础’，与把结构分析要反映材质的实际效果作为‘上层建筑’……”。

　　B)2.0.6节，“既然是达到破坏状态的设计，构件中材料必然会表现出钢筋屈服或混凝土压坏或裂缝、挠度过大等是结构构件呈现的承载能力极限状态”。

　　C)2.0.6节，“因为在控制截面的钢筋屈服后，其抗力值已基本定型，此时该截面的抗力值即等于作用效应值，如果弹性分析的作用效应大于该截面的抗力情况，多余的作用效应只能转移到有余力的截面进行调配，直至整个结构形成机构达到承载能力极限状态”。

　　D)2.0.9节，“进而言之，在承认按总弯矩设计值控制楼板配筋的总原则下，……经历开裂后的内力重直分布直至极限平衡状态，…… 从工程实用设计的角度，常会淡化对精确弹性内力计算的需求”。

　　补充：

　　1) 不妨看看朱聘儒原文，如下图。首先，这段文字整体是在解释实用分析法(简化方法) 为什么能够接受，看不出“认为实用方法真的是精确的”意思。其次，提到“仍然是精确的”之前用了大量限制，如“稍偏大、稍偏小、从极限平衡角度”等。再次，从这段文字来看，似乎也没有涉及到弹性和塑性关系的论述(该书2.1节“矩形双向板的力学分析方法简介”内容也被《再探》引用，更不见弹性与塑性关系的论述)。实际上，该著作成书在20多年前，当时电算技术远不如今天发达，作者仍以发展的眼光指出“是一个途径”，并且再次明确电算对美国ACI规范实用方法的促进——实则与《再探》观点相同。《刍议》不应过度延伸、更不能断章取义。

　　

　　图3、朱聘儒《双向板无梁楼盖》截图

　　2) 如果弹性计算都不准确，怎样能确保“符合总体平衡”？“多余的作用效应只能转移到有余力的截面”，这个过程可控吗？如果可控，就需要比弹性难度更大的弹塑性计算；如果不可控，不就是所谓“塑性内力重分布能自动让计算准确” 了。规范规定塑性调幅20~25%，这个百分比的基数怎样得到呢？

　　3) 真的“必然会表现出钢筋屈服或混凝土压坏或裂缝”吗？下面图4、5是本人接触过两个工程，左图是柱子出现水平抗弯裂缝，右图是无梁楼盖出现斜裂缝，两工程都未倒塌。按《刍议》观点，属于正常。实际上，是当成工程事故在鉴定加固，甲方、设计、施工各方利益都受损，所以《再探》说不容许“真的达到裂缝深度开展的极限状态”。再如图1所示简图，如果实际工程真的有这么深的裂缝，还是正常吗？——脱离了极限设计基本原则、脱离工程基本常识，这种所谓的概念论述，毫无意义！

　　

　　图4、某大跨工程框架柱裂缝

　　

　　图5、某无梁楼盖剪切裂缝

　　4) 似乎有一种“恍然不真实”的感觉。工程设计中的校核、图审，混凝土配筋、钢结构应力比等，稍微超了都需要改正。这些指标不是基于结构计算吗？如果计算可以不准确，这种“较真”好无必要。

　　11、《刍议》2.0.6“难于说弹性分析方法会是唯一的或是最优的方法”

　　补充：

　　《再探》强调弹性计算是基础，“弹性都没有算清楚，更不能指望弹塑性能算清楚”，但不能延伸到“唯一”或“最优”。《再探》全文都没有类似表述。

　　可能是知识背景不同，对弹性分析、弹塑性分析、塑性设计等概念，《刍议》可能混淆了。有必要结合目前实际方法简要说明。

　　弹性分析指构件保持弹性、刚度不改变的计算过程。弹塑性分析指初始弹性状态下，分级逐步加载，局部开裂或进入塑性时动态改变构件刚度，构件内力也动态调整的计算过程。毫无疑问，弹塑性以弹性为基础。

　　塑性设计是设计目标，要达到这个目标需要采用弹性、或弹塑性计算手段。不妨考察一下目前针对塑性设计实际采用计算方法。例如混凝土梁“弯矩调幅”，一般直接弹性计算得到支座、跨中弯矩，然后在一个梁的层次上，将支座折减、跨中线性增加，完全是弹性计算基础上直接调整内力的处理过程(高度近似，甚至不能确保内力平衡)。再如《再探》分析无梁楼盖的塑性设计，将塑性铰板带刚度折减，如图5，这仍是近似的弹性计算，因为计算过程刚度不变。

　　由此可见，目前所谓的塑性设计，其实仍是弹性计算。基于弹塑性计算的、完全意义上的针对重力恒活荷载的塑性设计，目前普遍未采用，并且能够深入到裂缝层次的目前只有本人主导研发的JG-STRAT软件。

　　无论弹塑性分析、还是塑性设计，都依赖于弹性分析计算。对于无梁楼盖而言，忽视弹性计算的巨大偏差，而寄希望于“多余的作用效应转移到有余力的截面”，危害极大。——这是在分析工程事故原因，不是脱离现实谈理论。

　　

　　图5、《再探》截图

　　12、规范原则规定与力学计算：

　　《再探》计算核心论：“力学计算居于核心地位，结构可靠设计的前提是高精度力学计算”。“一种新型基础性算法的出现，将对学科的发展产生根本性影响”。“技术进步……结构计算达到精确解，是可预期的目标，也是必然趋势”

　　《刍议》规范核心论：2.0.6节，“按照《规范》……结构分析应符合：满足力学平衡条件；不同程度上符合变形协调条件；采用合理材料本构关系或构件单元的受力—变形关系”。”还规定了结构分析应根据结构类型、材料性能和受力特点等选择：弹性、塑性内力重分布、弹塑性型、塑性极限和试验的分析方法；结构分析采用的计算软件应经考核和验证”。“从《规范》的规定，难于说弹性分析方法会是唯一的或是最优的方法，只要符合《规范》的要求，各类分析方法均得到了《规范》的认可”。

　　补充：

　　1) 众所周知，结构设计规范一般不涉及具体的力学计算方法。以《抗震》规范为例，反应谱是针对复杂地震响应的实用、近似方法(当然基于深入研究)，所以规范给出具体方法。而振型分析作为反应谱的基础，因为有精确力学算法，抗震规范就不涉及。再如，如采用更为接近实际的地震波时程分析，算法本身规范便不涉及，仅就选波、时长、波幅以及结果判断等进行原则规定。

　　很明显，《砼规》5.1节各条，即是这类不涉及具体方法、但对前提和结果做原则规定的内容。《刍议》强调“规范认可”，是无意义的，很难想象卷帙浩繁结构力学分析用几段条文所能涵盖。更何况“认可了”弹性、弹塑性等几乎目前所有的分析方法。《刍议》不应用规范泛泛的原则规定，作为计算不准确辩解。

　　2) 规范是成熟经验基础上的总结，成熟的规范凝聚数代人的积累。规范涵盖内容不仅仅是力学分析，但不可否认力学分析是规范、乃至整个学科的基础。工民建、土建专业学生一开始就告知三大力学是基础，电算化只是这三大力学的继续和发展。另一方面，规范是将理论技术应用于实际的纽带，在某些阶段理论技术条件尚不成熟，但工程还得做，自然就需要一些经验性的方法,包含主观成分。《刍议》强调规范的规定，固化规范条文，从技术发展的角度看是不可取的。规范经常修订，包含主观成分，但计算理论和方法则是严密的、迭代累积的过程。强调“力学计算的核心作用”促进技术发展，没有创新、尝试自然就没有规范的成功经验。

　　13、对无梁楼盖可靠性认识

　　《再探》人为目前是体系性问题：“板式楼盖是个体系的问题。包括岛状受力特性的理论认识、 细分板单元精细化计算模型、岛状配筋的设计方式、加强柱帽的优化措施，以及板柱节点抗震”。“受力岛理论……当时并没有频繁坍塌事故，针对的是传统等代梁方法体系性缺陷”。但同时高度肯定这类结构体系，“……积极倡导板式楼盖，认为合理设计下的板式楼盖具有比梁式楼盖更高的安全度。……不希望因为某些堪称低级的人为因素而导致应用障碍”。

　　《刍议》采用等代梁法分析工程，认可算法的经典性，但同时怀疑无梁楼盖结构的合理性。如3.5.5节,“……应判断选用无梁楼盖是否适宜，是否应去选用包括采用柔性梁（包括宽扁梁）、甚至刚性梁或其他更合适的结构，……”。

　　14、《刍议》第3.5节“避免脆性破坏措施的建议”分析

　　该节各项具体措施，虽然与无梁楼盖坍塌无直接关联(原因见第5条)，但不妨提一些个人看法。

　　《刍议》3.5.1中提到的“强脆弱延可靠性指标”，就本人所知，混凝土强度、截面抗力均已对抗剪采用更高可靠性指标，尚有“强剪弱弯”等设计调整措施。此外“跨中与支座……形成塑性铰的前提下，应对支座受弯……受剪承载力设计值同时乘以脆性降低系数”，实无操作价值。首先，如何判定塑性铰？按照截面极限承载力设计概念，所有截面均为塑性铰(或者仅限弯矩调幅的截面，将失去普遍意义)。其次，按《再探》分析，柱帽板可能直接剪切破坏的原因是弯曲裂缝深度开展、混凝土有效受压区高度极小，避免极端情况下抗剪失效的最直接方法，是控制裂缝开展真实宽度和深度(仅判断受压区无效，因为裂缝宽度极小时，缝面咬合仍是有效抗剪截面)。这就牵涉到弯曲裂缝、弯剪斜裂缝等极为复杂弹塑性计算，如《再探》提到的，目前只有JG-STRAT软件能实现。

　　《刍议》3.5.2中“按单向受弯构件受剪承载力与双向楼板在柱头处的受冲切承载力的计算方法”。首先，虽然柱帽板双向受力，但控制截面在柱侧边，仍是单向受力为主。其次，双向受弯时，钢筋单向不偶联，受压区混凝土双向受压反而有利，不应当作特殊情况。再次，所谓冲切总是板上作用集中力、都是双向受弯状态下，实在不明白柱帽处有何特殊?！更主要的，不应将柱帽板受力特殊化。俗话“头痛医头、脚痛医脚”，琐碎化研究无意义。只要将受力准确计算清楚，余下的即是普通的弯/剪/冲抗力验算。

　　《刍议》3.5.3节“弯矩与剪力……均处于最大值……，通常是纵向受拉钢筋会达到屈服……，但是传统的实验研究，常以高配筋率且纵筋达不到屈服的实验数据作为受剪承载力或受冲切承载力计算公式的依据，……建 议《规范》……提供纵向受拉钢筋可达到屈服的受剪与受冲切承载力的计算模式……”。首先，常识是纵筋一般不会达到屈服，如果纵筋屈服、裂缝深度开展已经是工程事故了(如图5)。其次，混凝土抗剪按微桁架模型，纵筋和箍筋共同组成微桁架，承载力已经包含了纵筋因素，因为在梁柱的弯、剪是偶联的(剪跨比)，正常设计情况下纵筋配筋率总与弯矩大小匹配，确保剪切抗力中的纵筋面积的合理范围。从构件层次上，用内力比值(剪跨比)肯定比简单的配筋率更严密。不能因为个别工程的人为失误，而怀疑百十年来学科积累，何况大量无梁楼盖以及更多非无梁楼盖工程的成功实施！

　　《刍议》3.5.4节关于托板。既然“应将楼板与托板视作整体结构”，为什么还有“孤立的托板类如……托板首先发生破坏，必然会导致楼板的垮塌；托板尤如框架的节点……。将托板视作为楼板的双向加腋“梁”……”。将托板与大板区分开，实在莫名其妙。要注意到，有大量无托板、平柱帽的无梁楼盖工程，已经成功实施。板与大板整体受力，承载力不足时也整体一起弯曲或冲切破坏，不存在板弯曲坏、托板剪切坏情况，图1中裂缝“恰好”贯穿大板的情况，只会存在于想象中。此外，“钢筋骨架在托板底部……配筋率不宜小于0.4%，可作为……受压钢筋”，在顶面受力钢筋不足，容许大开裂、出现塑性铰的情况下，配置很大的受压钢筋？(所讨论的无梁楼盖，700厚柱帽顶筋18@200+12@200，配筋率仅0.26%)。

　　《刍议》3.5.5节中“如果按冲切计算要求的柱边截面总高度或由受剪计算要求的托板尺寸过大时，应判断选用无梁楼盖是否适宜，是否应去选用包括采用柔性梁（包括宽扁梁）、甚至刚性梁或其他更合适的结构”。首先，单独验算托板、并且是抗剪？这完全是人为割裂，大量成功实施工程没有托板(如空心板楼盖)。其次，有什么数值依据说明大荷载下梁、宽扁梁更安全？倒是受力岛理论经过分析比较，认为在正常设计情况下，无梁楼盖安全度更高。经过专业训练的工程师，与非专业人士的不同，在于理性分析(而不是凭“感觉”)，而理性分析的基础是受力分析。在准确可靠的力学计算基础上，满足弯/剪/冲强度验算，满足挠度/裂缝要求，满足基本构造(避免太薄)，就能确保其安全可靠性。把个人“感觉”总结为经验，实在不可取。

　　以上分析，算是“解剖一只麻雀”。算是从一个侧面，解答本文头部“常识相差悬殊的观点,……自己认识不足、不能不理解其深意”的疑惑。其他章节中这类经不起推敲的说法，不再列举。人们希望的基于理性分析、非主观臆测的建议，短期解决坍塌事故问题，长期对学科发展有帮助。虽然有“兼听、辩证”甚至逆向的思维方式，但总不能脱离常识，更不能违背基本原则。

　　15、《刍议》既承认“个人局限性”，但对超出自己认识之外内容，似乎缺乏应有的尊重。

　　此外，基本是“非前苏联、非美国ACI不谈”。我国已经是建筑大国，具有远超国外的丰富工程实践。在结构电算促成技术革新的大趋势下，只要我们认真踏实地从工程中“发现问题、解决问题”，未尝不能突破此前主要从国外引入的技术，实现超越。——《刍议》似乎不乐见这些。

　　结语

　　就此简要回复，抽提主要观点，目的是便于理解。

　　抱歉展开“概念对概念”的空泛论述。有关无梁楼盖坍塌的原因，我们已经做过大量基于翔实算例基础上分析，揭示计算偏差、关键部位钢筋不足是导致坍塌的首要原因。只是这些算例往往被“计算没有精确解”、“算不清没关系，会塑性内力重分布” 等言论所消解。再者，震惊于一些文章，没有整体计算、估算一个偏差数倍的内力值，就展开事故原因分析。所以有《再探》第5节“深层原因剖析”，希望通过这些原则性论述，引起对算例所揭示计算偏差的重视。

　　数十年积累形成的观点，自然不指望一篇文章所能改变。希望对广大一线的总工、工程师们有所帮助——他们对自己设计工程的签字负责，自会从实际出发、客观判断。