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高层建筑连梁设计措施

【摘要】:5)跨高比小于2.5的连梁多数出现剪坏,为避免脆性剪切破坏,主要措施是控制剪压比和适当增加箍筋数量。7)当连梁破坏对承受竖向荷载没有很大影响时,在大震作用下,允许连梁剪切破坏,按照多道设防的概念设计联肢剪力墙。

对于联肢剪力墙,连梁既是影响剪力墙刚度承载力的重要构件,又是对剪切变形敏感、容易剪切破坏的构件,为了防止过早剪坏,要严格限制连梁的剪压比和受弯配筋。结构工程师的困难在于连梁尺寸一般是由建筑设计确定,有时几乎无法同时满足各种要求。结构工程师应当在了解连梁受力和变形性能的基础上,在可能的范围内进行调整、采取对策。下面归纳以上的分析,从概念上提出连梁设计的几个措施:

1)抗风结构(非抗震结构)可以用加大连梁尺寸的方法提高连梁刚度,从而增大联肢剪力墙的刚度,以满足结构抗侧刚度的要求,计算时,连梁刚度不宜折减,内力也不宜调幅。而抗震结构不宜用加大连梁尺寸的方法提高剪力墙刚度,相反,开洞剪力墙中的连梁宜较小,如结构刚度不足,可采用其他方法增大结构总刚度。

2)抗震结构要考虑弹塑性性能以抵抗中震和大震,因此不宜采用刚度很大的连梁,不宜设计类似整体悬臂(整体小开口剪力墙)的联肢剪力墙,联肢剪力墙的整体系数α宜小于10,也不宜设计配筋很多的连梁,应通过连梁弯矩调幅设计强墙弱梁的延性剪力墙。

3)当剪力墙长度很大时,可以开一个大洞口,减小梁高,形成相对刚度较小的连梁,即采用“弱连梁”将剪力墙分割成长度较小的墙(每一段墙可以是联肢剪力墙,也可以是独立墙肢等),“弱连梁”对墙肢约束弯矩很小,整体系数α≤1的连梁属于弱连梁,计算时弱连梁的刚度也不宜折减。

4)抗震剪力墙可通过连梁内力调幅降低连梁弯矩,但调整后的连梁弯矩不能低于风荷载下的连梁弯矩,也不能低于小震下的连梁弯矩。

5)跨高比小于2.5的连梁多数出现剪坏,为避免脆性剪切破坏,主要措施是控制剪压比和适当增加箍筋数量。

6)为了限制连梁截面剪压比,应当控制连梁的受弯钢筋数量,受弯钢筋不超过最大配筋率,也不小于最小配筋率。

7)当连梁破坏对承受竖向荷载没有很大影响时,在大震作用下,允许连梁剪切破坏,按照多道设防的概念设计联肢剪力墙。例如当调幅后连梁的剪压比仍然较大,考虑到正常使用要求又不能再降低连梁受弯配筋时,连梁可能出现屈服后的剪坏,这时可以按照多道设防要求,对连梁破坏后的结构进行第二次内力和位移计算,保证墙肢在大震作用下的承载力和延性,做到墙肢不破坏、不倒塌。

8)核心筒的连梁(筒中筒结构或框架-核心筒结构)或框筒结构中的深梁可以采用交叉斜撑配筋,以改善连梁的延性性能。