高层剪力墙中连梁设计建议和配筋计算_2

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1、高层剪力墙中连梁设计建议和配筋计算　　摘要：在高层建筑中，剪力墙结构应用非常广泛，本文就高层剪力墙结构中的连梁设计及配筋计算等问题进行了探讨。关键词：高层建筑；剪力墙；连梁设计；配筋　　Abstract:Inthehigh-riseconstruction,theshearwallstructureiswidelyused,andthispaperdiscussesthetopshearwallstructurecontinuousbeamdesignandreinforcementcalculation.　　Keywords:high-risebuilding;she

2、arwall;thecontinuousbeamdesign;reinforcement　　中图分类号：文献标识码：A文章编号：2095-2104　　在剪力墙结构和框架—剪力墙结构中，连接墙肢与墙肢，墙肢与框架柱的梁称为连梁。连梁一般具有跨度小、截面大，与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。一般在风荷载和地震荷载的作用下，连梁的内力往往很大。此外，高层建筑中，由于连梁两端墙肢的不均匀压缩，会引起连梁两端的竖向位移差，这也将在连梁内产生内力。在设计时，即使采取降低连梁内力的各种措施，如:增大剪力墙的洞口宽度；在连梁中部开水平缝；在计算内力和位移时对连梁刚度进行折减；对局部内力

3、过大层的连梁进行调整等，仍难使连梁的设计符合要求。基于这种情况，本文将提供连梁设计的几个建议，并且讨论连梁设计时的配筋计算。　　1.连梁的工作和破坏机理　　在风荷载和地震荷载作用下，墙肢产生弯曲变形，使连梁产生转角，从而使连梁产生内力。同时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来减少了墙肢的内力和变形，对墙肢起到了一定的约束作用，改善了墙肢的受力状态。高层建筑剪力墙中的连梁在水平荷载作用下的破坏可分两种，即脆性破坏(剪切破坏)和延性破坏(弯曲破坏)。连梁在发生脆性破坏时就丧失了承载力，在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时，各墙肢丧失了连梁对它的约束作用，将成为单片的独立梁。这会

4、使结构的侧向刚度大大降低，变形加大，墙肢弯矩加大，并且进一步增加Ｐ—Δ效应(竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩)，并最终可能导致结构的倒塌。连梁在发生延性破坏时，梁端会出现垂直裂缝，受拉区会出现微裂缝，在地震作用下会出现交叉裂缝，并形成塑性绞，结构刚度降低，变形加大，从而吸收大量的地震能量，同时通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力，对墙肢起到一定的约束作用，使剪力墙保持足够的刚度和强度。在这一过程中，连梁起到了一种耗能的作用，对减少墙肢内力，延缓墙肢屈服有着重要的作用。但在地震反复作用下，连梁的裂缝会不断发展、加宽，直到混凝土受压破坏。　　2.设计的建议　　在墙肢和连梁的

5、协同工作中，剪力墙应该具有足够的刚度和强度。在正常的使用荷载和风荷载作用下，结构应该处于弹性工作状态，连梁不应该产生塑性铰。在地震作用下，结构允许进入弹塑性状态，连梁可以产生塑性铰。根据抗震设计规范总则的要求，建筑物在遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，一般不损坏或不需修复仍可使用，当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。因此，剪力墙的设计应该保证不发生剪切破坏，也就是要求墙肢和连梁的设计符合强剪弱弯的原则，同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈服，而且要求墙肢和连梁具有良好的延性。　　因此在实际工程中要使连梁设计满足强剪弱弯的原则就必须考

6、虑以下几个方面:　　关于连梁刚度的折减　　连梁由于跨高比小，与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，连梁屈服时表现为梁端出现裂缝，刚度减弱，内力重分布。因此在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》第417条规定:“在内力与位移计算中，所有构件均可采用弹性刚度，在框架—剪力墙结构中，连梁的刚度可予以折减，折减系数不应小于055。”一般在实际设计中我们在—1之间取值，以符合截面设计的要求.　　加连梁跨度减少高度　　在连梁设计中，刚度折减后，仍可能发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够的情况，这时

7、可以增加洞口的宽度，以减少连梁刚度。减少了结构的整体刚度，也就减少了地震作用的影响，使连梁的承载力有可能不超限。如果只是部分连梁超筋或超限，则可采取调整连梁内力来解决。调整的幅度不宜大于20%，且连梁必须满足“强剪弱弯”的要求。　　增加剪力墙厚度　　亦即增加连梁的截面宽度，其结果一方面由于结构整体刚度加大，地震作用产生的内力增加，另一方面连梁的受剪承载力与宽度的增加成正比。由于该片墙厚增加以后，地震所产生的内力并不按墙厚增加的比例分配给该片剪力墙，而是小于这个比例，因此有可能使连梁的受剪承载力不超限。　　提高混凝土等级　　混凝土等级提高后