摘要：剪力墻結構中的連梁，在連接剛度很大的墻肢時，在水平力的作用下，將產(chǎn)生很大的彎矩和剪力。由于連梁的寬度和截面等厚，一般都較小，使得連梁的截面尺寸和配筋都難以滿足要求，本文對結構設計中的連梁剛度作一深入探討和總結。
　　    關鍵詞：連梁連梁剛度連梁剛度折減系數(shù)
　　     在墻肢和連梁的協(xié)同工作中,剪力墻應該具有足夠的剛度和強度。在正常的使用荷載和風荷載作用下,結構應該處于彈性工作狀態(tài),連梁不應該產(chǎn)生塑性鉸。在地震作用下,結構允許進入彈塑性狀態(tài),連梁可以產(chǎn)生塑性鉸。根據(jù)抗震設計規(guī)范總則的要求,建筑物在遭受低于本地區(qū)設防烈度的多遇地震影響時,一般不損壞或不需修復仍可使用,當遭受高于本地區(qū)設防烈度的罕遇地震時,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。因此,剪力墻的設計應該保證不發(fā)生剪切破壞,也就是要求墻肢和連梁的設計符合強剪弱彎的原則,同時要求連梁的屈服要早于墻肢的屈服。
　　    因此在實際工作中，要使連梁滿足強剪弱彎的原則，就必須考慮以下幾個方面：
　　關于連梁剛度的折減。連梁由于跨高比小,與之相連的墻肢剛度大等原因,在水平力作用下的內(nèi)力往往很大,連梁屈服時表現(xiàn)為梁端出現(xiàn)裂縫,剛度減弱,內(nèi)力重分布。因此在開始進行結構整體計算時,就需對連梁剛度進行折減。根據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規(guī)程》第417條規(guī)定:“在內(nèi)力與位移計算中,所有構件均可采用彈性剛度,在框架—剪力墻結構中,連梁的剛度可予以折減,折減系數(shù)不應小于0.55�！币话阍趯嶋H設計中我們在0.55-1之間取值,以符合截面設計的要求.連梁剛度折減系數(shù)主要是指那些與剪力墻一端或兩端平行連接的梁，由于梁兩端往往變位差很大，所以很可能出現(xiàn)超筋，這就要求在連梁進入塑性狀態(tài)后，允許其卸載給剪力墻，而剪力墻的承載力往往很大，因此這樣的內(nèi)力重分布是可以的，一般取0.55～0.7。對跨高比≥5的連梁，剛度不折減。連梁定義在“特殊構件定義”中，程序把兩端部與剪力墻相連，且至少在一端與剪力墻軸線的夾角部大于250的梁隱含定義為連梁。
　　    2加連梁跨度減少高度。在連梁設計中,剛度折減后,仍可能發(fā)生連梁正截面受彎承載力或斜截面受剪承載力不夠的情況,這時可以增加洞口的寬度,以減少連梁剛度。減少了結構的整體剛度,也就減少了地震作用的影響,使連梁的承載力有可能不超限。如果只是部分連梁超筋或超限,則可采取調整連梁內(nèi)力來解決。調整的幅度不宜大于20%,且連梁必須滿足“強剪弱彎”的要求。
　　    3增加剪力墻厚度。亦即增加連梁的截面寬度,其結果一方面由于結構整體剛度加大,地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力增加,另一方面連梁的受剪承載力與寬度的增加成正比。由于該片墻厚增加以后,地震所產(chǎn)生的內(nèi)力并不按墻厚增加的比例分配給該片剪力墻,而是小于這個比例,因此有可能使連梁的受剪承載力不超限。
　　    4提高混凝土等級�；炷�土等級提高后,結構的地震作用影響增加的比例遠小于混凝土受剪承載力提高的比例,有可能使連梁的受剪承載力不超限。
　　地震區(qū)高層建筑的剪力墻連梁,在進行了上述調整后,仍有部分不符合承載力要求時,可取連梁截面的最大剪壓比限值確定剪力。然后按“強剪弱彎”的要求,配置相應的縱向鋼筋。此時,如果不能保證連梁在大震時的延性要求,應重新計算整個結構,必要時調整結構布置,使連梁的承載力符合要求。
　　上述各種措施中,在能滿足整體剛度的情況下,可先采用剛度折減,如仍超限可采用其余各種措施。
　　在一般剪力墻中，可采用降低連梁彎矩設計值的方法，使部分連梁先于墻肢出現(xiàn)彎曲屈服，降低連梁屈服彎矩的同時也降低了連梁的剪壓比，可改善連梁的延性性能，進行連梁彎矩調幅有兩種方法：1.按連梁彈性剛度計算內(nèi)力和位移，將計算得到的連梁彎矩組合值乘以調幅系數(shù)，直接降低連梁彎矩設計值。2.在進行結構彈性計算時，將連梁剛度進行折減，就可減少連梁的彎矩和剪力值。規(guī)程中規(guī)定折減系數(shù)不小于
　　0.5。無論采用哪種方法進行連梁內(nèi)力調幅，連梁的受彎鋼筋都會減少，都會提前出現(xiàn)裂縫并提前屈服。應當明確的是，既然要求連梁在正常使用荷載下不能出現(xiàn)裂縫，更不能屈服，連梁的內(nèi)力調整不能低于風荷載下的內(nèi)力，也不能低于小震下的內(nèi)力，也就是說當設防烈度為9度和8度，而風荷載又不大時，連梁彎矩調幅幅度可大一些，設防烈度為7度時，或風荷載較大時，連梁彎矩的調幅幅度要小一些，如果從連梁彈性剛度所得的連梁彎矩直接折減，折減系數(shù)分別不宜小于0.6（8、9度）和0.8（7度），因此建議，在一些由風荷載控制設計的剪力墻結構中，連梁彎矩不宜折減。
　　    8連梁的配筋計算
　　    根據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結構設計和施工規(guī)程》,在連梁設計方面,對于連梁非抗震設計,抗震設計時跨高比大于2.5及小于2.5兩種情況,在截面受剪承載力及配筋方面均有不同規(guī)定。
　　    在結構計算時這類連梁往往發(fā)生受剪承載力的超限,這時可以將受力筋均勻布置,同時考慮到連梁以承載水平荷載為主,支座彎矩主要由水平荷載引起,在反復的水平荷載作用下支座截面上、下受拉筋面積相近,可以采用截面對稱配筋。在連梁配筋中,配置平行筋往往導致斜向受拉破壞或由于箍筋過量而發(fā)生剪切滑移破壞,這些破壞將導致連梁的滯回曲線變壞,耗能能力下降。若采用菱形配筋方式,可以克服這些不足之處。
　　    高層建筑剪力墻連梁的設計受很多因素的制約。連梁的內(nèi)力和剪力墻的多少、每片剪力墻的水平力大小、連梁的剛度、與之相連的墻肢剛度等都有關。因此在設計時,問題是比較復雜的,設計時要把互相制約的因素統(tǒng)一協(xié)調,以取得比較理想的結果。
　　    

---

轉載請注明來自：http://www.jinnzone.com/yejinlw/5577.html