高層剪力墻中連梁設計和配筋計算的探討

《高層剪力墻中連梁設計和配筋計算的探討》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、高層剪力墻中連梁設計和配筋計算的探討　　隨著社會的發(fā)展，城市的擴展空間越來越向高處發(fā)展，高層建筑設計也隨之增多。國內(nèi)高層設計結構類型以框架剪力墻及純剪力墻為主，而以上結構常見以剪力墻受力為主，所以墻肢、連梁設計及配筋顯得極為重要，現(xiàn)對高層建筑設計中剪力墻連梁的設計和配筋做如下探討?！　≡诩袅Y構和框架—剪力墻結構中,連接墻肢與墻肢,墻肢與框架柱的梁稱為連梁?！　∵B梁一般具有跨度小、截面大,與連梁相連的墻體剛度又很大等特點。一般在風荷載和地震荷載的作用下,連梁的內(nèi)力往往很大。此外,高層建筑中,由于連梁兩端墻肢的不均勻壓縮,會引起連梁兩端的豎向位移差,這也將在連梁內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力。論文參考，結構?！?/p>

2、　在設計時,即使采取降低連梁內(nèi)力的各種措施。如：增大剪力墻的洞口寬度、在連梁中部開水平縫、在計算內(nèi)力和位移時對連梁剛度進行折減、對局部內(nèi)力過大層的連梁進行調(diào)整等,仍難使連梁的設計符合要求?！　』谶@種情況，本文將提供連梁設計的幾個建議，并且討論連梁設計時的配筋計算?！　≡陲L荷載和地震荷載作用下,墻肢產(chǎn)生彎曲變形,使連梁產(chǎn)生轉角,從而使連梁產(chǎn)生內(nèi)力。同時連梁端部的彎矩、剪力和軸力又反過來減少了墻肢的內(nèi)力和變形,對墻肢起到了一定的約束作用,改善了墻肢的受力狀態(tài)。高層建筑剪力墻中的連梁在水平荷載作用下的破壞可分兩種,即脆性破壞(剪切破壞)和延性破壞(彎曲破壞)。　　連梁在發(fā)生脆性破壞時就喪失了承載

3、力。在沿墻全高所有連梁均發(fā)生剪切破壞時,各墻肢喪失了連梁對它的約束作用。將成為單片的獨立梁。這會使結構的側向剛度大大降低,變形加大,墻肢彎矩加大。并且進一步增加Ｐ—Δ效應(豎向荷載由于水平位移而產(chǎn)生的附加彎矩)。并最終可能導致結構的倒塌。連梁在發(fā)生延性破壞時,梁端會出現(xiàn)垂直裂縫。受拉區(qū)會出現(xiàn)微裂縫,在地震作用下會出現(xiàn)交叉裂縫。并形成塑性絞,結構剛度降低。變形加大,從而吸收大量的地震能量,同時通過塑性鉸仍能繼續(xù)傳遞彎矩和剪力。論文參考，結構。對墻肢起到一定的約束作用,使剪力墻保持足夠的剛度和強度。在這一過程中。論文參考，結構。連梁起到了一種耗能的作用,對減少墻肢內(nèi)力。延緩墻肢屈服有著重要的作用

4、。但在地震反復作用下,連梁的裂縫會不斷發(fā)展、加寬,直到混凝土受壓破壞。　　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,而且要求墻肢和連梁具有良好

5、的延性。因此在實際工程中要使連梁設計滿足強剪弱彎的原則就必須考慮以下幾個方面：　　1)　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。論文參考，結構。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。論文參考，結構。根據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規(guī)程》第條規(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?！币话阍趯嶋H設計中我們考慮在—1之間取值。以符合截面設計的要求.　　2)　加連梁跨度減少高度。在連梁設計中,剛度

6、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(diào)整連梁內(nèi)力來解決。調(diào)整的幅度不宜大于20%,且連梁必須滿足“強剪弱彎”的要求?！　?)　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?！　?)　提高混

7、凝土等級?；炷恋燃壧岣吆?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(diào)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。論文參考，結構。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(diào)整結構布置,使連梁的承載力符合要求