高层剪力墙结构中连梁的延性和设计.pdf

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1、2012年11月■啊目蒜膏规划与设计【文章编号】1673-0038(2012)31-0003-02高层剪力墙结构中连梁的延性和设计徐志明(海南省元正建筑设计咨询有限责任公司570208)摘要：随着城市建设的不断发展，建筑行业正处于快速发展阶段。高层建筑作为城市建设发展的主体，正广受社会各界的关注。本文就高层剪力墙结构中连梁的延性和设计进行探讨。关键词：高层；剪力墙；连梁；配筋1设计连梁的特殊要求(1)在小震和风荷载作用的正常使用状态下，它起着联系墙肢、且加大剪力墙刚度的作用，它承受弯矩和剪力，不能出现裂缝；在中震下它应当首先出现弯曲屈服，耗散地震能量；在大震作用下，可能、也允许

2、它剪切破坏。连梁的设计成为剪力墙设计中的重要环节，应当了解连梁的性能和特点，从概念设计的需要和可能出发，对连梁进行设计。工程中应用的大多数连梁都采用普通的受弯纵向钢筋和抗剪钢箍(简称普通配筋)，它的延性较差；采用斜交叉配筋的连梁延性较好，但是受到条件的限制而应用较少。(2)跨高比大的连梁可按一般梁的要求设计，而跨度较小的连梁受竖向荷载的影响较小，两端同向的弯矩使梁反弯作用突出。连梁的剪跨比与跨高比成正比，跨高比小于2，就是剪跨比小于1。住宅、旅馆等建筑中，剪力墙连梁的跨高比往往小于2，甚至不大于l。试验表明，剪跨比小于l的钢筋混凝土构件，几乎都是剪切破坏，因而一般剪力墙结构中的

3、连梁容易在反复荷载下形成交叉裂缝，导致混凝土挤压破碎而破坏。·2连梁超筋时的处理剪力墙结构设计中连梁超筋是一种常见现象。在某段剪力墙各墙肢通过连梁形成整体，成为联肢墙或壁式框架，使此墙段具有较大的搞侧刚度，能达到此目的主要依靠连梁的约束弯矩。连梁的超筋，实际上是因为剪力不满足《高规》第7．2．22—1、7．2．22—2、7．2．22—3公式中剪压比要求，从剪力墙的简化手算方法得知，连梁是作为沿高度连续化的连杆处理的，由总约束弯矩得每层连梁约束弯矩，再由约束弯矩得连梁剪力，从剪力得到弯矩。由于连梁一般由竖向荷载产生的剪力值比较小，剪力主要因约束弯矩产生。易超筋的部位一般在总高度1

4、／3左右的楼层；平面中，当墙段较长时其中部的连梁，某墙段中墙肢截面高度大小悬殊不均匀时，在大墙肢连梁易超筋。一般可采取如下措施：(1)减小连梁截面高度或设水平缝形成双连梁；(2)抗震设计剪力墙连梁的弯矩可塑性调幅(3)当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可考虑在大震作用下连梁不参加工作，按独立墙肢的计算简图进行第二次多遇地震作用下的内力分析，墙肢截面按两次计算的较大值配筋。第二次计算时位移不限制。按此点即连梁支座为铰接。3连梁按“强剪弱弯”配筋对剪力墙结构，连梁是主要的耗能构件，其延性大小对整体结构的安全至关重要，限制其筋的最大配筋率，既能提高结构的安全度又能获得一定的经济效

5、益。受剪截面不足的连梁，为确保其“强剪弱弯”并留有一定余量，可按9度一级抗震等级的连梁限制其抗弯能力，其剪力设计值应满足：V=I．1(M：。。+M：。。)In+VGb(1)连梁一般设计为对称配筋：M驴1M二：Mh：型訾型(2)-RE一、二、三级剪力墙的连梁，其梁端截面组合的剪力设计值为：V=11拈TMb+Mb+V。。式中：Mhl、Ml——分别为连梁左右端截面顺时针和逆时针方向实配的抗震受弯承载力所对应的弯矩值，应按实配钢筋面积(计入受压钢筋)和材料强度标准值并考虑承载力抗震系数计算；Mb、1M：——分别为连梁左右端截面顺时针规划与设计■村嗣黄商2012年11月或逆时针方向的弯矩

6、设计值；l。I-—_连梁的净跨；V厂在重力荷载作用下，按简支梁计算的梁端截面剪力设计值；r。。_承载力抗震调整系数，梁受弯时取0．75。将式(1)代入式(3)，得：V“1×2警饥(4)《高规》第7．2．22规定：跨高比>2．5：V≤上(0．2013。fcbbk)(5)IRE跨高比≤2．5：V≤上(0．1513。fcbbhb0)(6)rRE将(4)分别代入式(5)(6)可得：跨高比>2．5：2．2警帆≤訾∽跨高比≤”：2．2警+vGb≤警④令跨高比>2·5时：VGb=仪百旨0·2013。febbhbo令跨高比≤2·5时：V岛=Or瓦旨o·15p。f&h∞代入式(7)、(8)可得：

7、跨高比>2．5时：A。刚训紫(9)跨高比≤2．5时：A。钏训器(10)设计中，当较多连梁截面不够时，应调整结构方案。当少量连梁截面不够时，一般发生在净跨较小的连梁，这类连梁一般刚度较大，地震作用产生的剪力很大，设计时应该避免直接支承大梁。故重力荷载代表值作用下，只有板的局部荷载传到连梁上，连梁两端的V凸较小。根据不同的工程数据，一般情况仪≤0．1。另外，当梁高度h。在400～1000mm之间，仅。、仪’。均为35mm时，偏安全地取h加，(h旷a’8)=1．04，并取or=0．1。将式(9)(