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《淺析高層建筑剪力墻連梁設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、淺析高層建筑剪力墻連梁設(shè)計;高層結(jié)構(gòu)中,連粱是一個耗能構(gòu)件,連梁的剪切破壞會使結(jié)構(gòu)的延性降低,對抗震不利,設(shè)計時應(yīng)注意對連梁進(jìn)行“強(qiáng)剪弱彎”的驗算,保證連梁的彎曲破壞先于剪切破壞。 關(guān)鍵字;高層建筑,剪力墻,連梁設(shè)計 Abstract:High-risestructure,haveevenbeamsisa,eventhebeamsoftheshearfailurecanmaketheductilityofthestructureisreduced,adversetoearthquake,s"strongcutbendingdamagepriortoshearfail
2、ure. Keydesign ?。篢U97:A: 在剪力墻結(jié)構(gòu)和框架中,連接墻肢與墻肢,墻肢與框架柱的梁稱為連梁。連梁一般具有跨度小、截面大,與連粱相連的墻體剛度又很大等特點。因此,高層建筑在水平力的作用下,連梁的內(nèi)力往往很大。此外,在高層建筑中,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。在設(shè)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(jìn)行折減;對局部內(nèi)力過大層的連梁進(jìn)行調(diào)整等,仍難使連梁的設(shè)計符合要求?! ∫弧⒓袅B梁概念及具體形式 由于鋼筋混凝
3、土剪力墻抗側(cè)及抗扭剛度大,地震作用下變形小、承載能力大,成為高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)構(gòu)件。剪力墻由墻肢及連梁兩種構(gòu)件組成,連梁是連接墻肢與墻肢、墻肢與框架柱的梁。連梁與一般形式的普通梁的有區(qū)別,它不僅是單純的受力構(gòu)件,它還能在墻與墻或墻與框架柱之間通過它的連接相互傳力,使兩個相離的構(gòu)件能整體工作。連梁的主要形式有兩種:一種是在剪力墻平面內(nèi)連接墻肢與墻肢,另一種是在剪力墻平面內(nèi)連接墻肢與框架柱。由于連梁要能將墻與墻或墻與框架柱之間連接起來相互傳力,使兩個相離 的構(gòu)件整體工作,所以它必須具有一定的剛度才能具備這個能力。通過不斷試驗研究及總結(jié),對跨高比小于5的
4、連梁,在豎向荷載作用下的彎矩比例較小,水平荷載作用下產(chǎn)生的反彎使它對剪切變形十分敏感,容易出現(xiàn)剪切裂縫,當(dāng)連梁跨高比不小于5時,在豎向荷載作用下的彎矩所占比例大,此時梁的受力特點情況更接近于框架梁,換言之此時梁的表現(xiàn)形式雖為“連梁”,但由于其剛度不夠大,不足以起到傳力作用,所以對于跨高比不小于5的“連梁”按照框架梁計算及構(gòu) 造設(shè)計?! 《?、高層建筑中剪力墻連梁的作用及其破壞問題 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,即脆性破壞和延性破壞。抗震規(guī)范規(guī)定了連梁截面的剪壓比限值和抗震等級為一級、二級時連梁端部剪力設(shè)計值的調(diào)整系數(shù),也是為了防止連梁早于彎曲破
5、壞發(fā)生剪切破壞。在風(fēng)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(zhuǎn)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)。連梁在發(fā)生脆性破壞時,就喪失了承載力,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?! ∵@會使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大大降低,變形加大,墻肢彎矩加大,并最終可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的倒塌。 三、關(guān)于高層建筑中剪力墻連梁設(shè)計的幾點建議 在高層建筑中,墻肢和連梁的協(xié)同工作中,剪力墻應(yīng)該具有足夠的剛度和強(qiáng)度。在正常的使用荷載和風(fēng)荷載作用下,結(jié)構(gòu)應(yīng)
6、該處于彈性工作狀態(tài),連梁不應(yīng)該產(chǎn)生塑性鉸。在地震作用下,結(jié)構(gòu)允許進(jìn)入彈塑性狀態(tài),連梁可以產(chǎn)生塑性鉸。根據(jù)抗震設(shè)計規(guī)范總則的要求,建筑物在遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時,一般不損壞或不需修復(fù)仍可使用,當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震時,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。因此,剪力墻的設(shè)計應(yīng)該保證不發(fā)生剪切破壞,也就是要求墻肢和連梁的設(shè)計符合強(qiáng)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的延性。因此在實際工程中要使連梁設(shè)計滿足強(qiáng)剪弱彎的原則就必須考慮以下幾個方面: 1、關(guān)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
7、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(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計算時,就需對連梁剛度進(jìn)行折減?! ?、加連梁跨度減少高度 在連梁設(shè)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(jié)構(gòu)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(qiáng)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(jié)