剪力墙结构中连梁的受力分析

剪力墙结构中连梁的受力分析
摘要:通过对计算理论和不同跨高比连梁结构模型的受力分析,找出更合理结构形式,以更准确的得出配筋结果。

关键词:剪力墙;连梁;抗震
1.引言
现代的结构受力体系中,剪力墙结构是抵抗地震作用、风荷载等水平荷载最有效的一种结构形式。

其抗侧刚度大、抗震性能好、装修时不漏壳、尤其在汶川地震中的没有倒塌的记录,广泛被应用于各种高低层住宅类建筑中。

在早期剪力墙设计中,其考虑的重点怎么提高混凝土墙身材料强度及整体的抗侧刚度,这直接导致其结构的混凝土用量增多,结构自重大。

根据牛顿第二定律:F=ma
地震来的时候,地震加速度a的一定的,质量m越大,地震力F也就越大。

因此在对剪力墙结构设计的不断的探索过程中,研究的重点变成如何提高剪力墙的延性和耗能上来,使剪力墙结构在大震来临的时候,让耗能构件能够吸收更多的能量,使其局部破坏,消耗地震能量,而保证整体结构不被破坏。

连梁就是一个很好的耗能构件。

2.连梁耗能工作原理及受力特点
剪力墙在地震力和风荷载等水平荷载作用时,混凝土墙除受竖向荷载外,还会受附加的弯矩、剪力和轴力,从而使墙体出现弯曲变形。

由于建筑功能开窗、开门等的需要,剪力墙不可能是完整
连续的,2片剪力墙之间需要用连梁或者框架梁来连接。

由于连梁跨高比较小,对2片剪力墙有很大的约束作用,但在不同位置的剪力墙受到的地震力大小、变形是不一样,就会使连梁产生比较大的变形。

而剪力墙的刚度又远远大于连梁的刚度,那么使之相连的连梁就会受到因剪力墙变形而带来的转动,两端会产生较大的转角,此时在连梁两端位置就产生了塑性铰。

塑性铰的产生标志着连梁进入弹塑性受力阶段,随着水平力的不断增加,塑性铰随之扩展,直至破坏为止。

在墙肢与连梁的相互作用下,连梁会产生较大的约束弯矩与剪力,约束弯矩与剪力在梁端方向相反。

框架梁由于跨高比较大,即对2片墙的约束有限,通过构造措施就可抵抗产生的附加弯矩、剪力和轴力。

在剪力墙结构的受力模型中,根据刚度分配原则,连梁所受竖向荷载很少,主要是以水平力为主,这也是为什么要求连梁上下皮钢筋都通长的原因。

3.实例
取大连普兰店某剪力墙结构民用住宅,地下1层,地上13层,层高为3.000m,建筑总高度40.90m。

剪力墙墙厚200m m。

抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.20g,设计地震分组为第一组,抗震等级为二级。

对跨高比分别为2.75,2.5和2.25的连梁进行计算,采用计算软件为PKPM。

标准层结构平面布置图如图一。

不同的跨高比连梁经过计算后,得出的总信息如下
(1)周期比
由上表可以看出,不同跨高比的计算模型在周期上基本基本相同,随着跨高比的减小,周期减小,说明其刚度有所增加。

相同振型下的扭转系数基本相同。

(2)刚重比
由上表可以看出,当连梁跨高比减小时,结构的整体稳定性增强。

(3)层间最大位移
由上表可以看出,当连梁跨高比减小时,结构的层间最大位移减小,说明结构的整体刚度增加。

(4)间位移角比
由上表可以看出,当连梁跨高比减小时,层间位移角减小。

(4)结构最大剪力比
由上表可以看出,当连梁跨高比减小时,结构的底部剪力最大,说明他吸收的地震力大。

4.结论
通过对不同跨高比的连梁计算后的结果对比分析得出:
(1)连梁的高跨比对结构整体周期的影响不大。

(2)连梁的跨高减小时,结构的整体稳定性增强,减小剪力墙连梁的跨高比,可以提高结构整体稳定性。

(3)连梁的跨高减小时,增加了结构的整体刚度,减小结构的最大位移。

(4)连梁的跨高减小时,结构的最大层间位移角也会随之减小。

因此在相同条件下,小跨高比连梁的结构在抵抗地震荷载时表现更好。

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浅谈剪力墙结构中的连梁设计

浅谈剪力墙结构中的连梁设计

浅谈剪力墙结构中的连梁设计本文介绍了连梁(两端与剪力墙在平面内相连的梁)的定义、受力机理,给出了连梁的设计建议,及连梁抗剪、配筋等超限的解决措施,供设计人员参考。

标签:连梁;剪力墙结构;延性在剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,在墙肢平面内相连的梁称之为连梁。

连梁一般具有如下特点:跨度短、截面高,而与连梁相连的剪力墙刚度又很大等。

一般在风荷载和地震水平力作用下,连梁的内力常常很大。

在进行位移计算时,连梁刚度一般不折减,但在内力计算,如配筋计算中,一般对连梁进行刚度折减。

连梁是与剪力墙连为一体,使两端剪力墙连为一体受力的构件。

一般情况下,连梁可根据跨高比(ln/hb)分为深连梁(ln/hb≤1.5)、强连梁(1.5<ln/hb≤2.5)、连梁(2.5<ln/hb≤5)和弱连梁(ln/hb≥5),ln为连梁净跨,hb 为连梁高度。

连梁截面高度一般不宜小于400mm,当截面小于400mm高时,应判定为弱连梁[2]。

一、连梁的受力机理剪力墙连梁是主要的抗震耗能构件。

连梁与框架梁一样,既承受由楼面传来的竖向荷载与风荷载或地震作用的水平荷载,但与框架梁不同的是,竖向荷载对连梁的破坏形态仅起次要作用,当剪力墙在风、地震等水平荷载作用下,墙肢产生侧移、发生弯曲变形时,连梁由于受到两端墙肢的约束而产生相应的弯矩及剪力,反过来连梁对两端的墙肢的约束作用减小了墙肢的内力和变形。

剪力墙弯曲变形越大,在连梁内产生的内力就越大。

在高层建筑中,一般中间楼层的层间位移角较大,这些楼层的连梁内力一般比较大。

而连梁的刚度越大,则受到的约束作用就越强,产生的约束弯矩及剪力也越大。

在地震荷载反复作用下,连梁两端会产生斜裂缝,产生塑性铰,使结构刚度减弱,变形增大,从而吸收大量的地震能量。

连梁两端的塑性铰还会继续传递弯矩和剪力,对墙肢还有一定的约束效果,使剪力墙能够维持够多的刚度和强度。

在这个过程中,连梁起到了耗能效果,降低了墙肢的内力,减慢了墙肢的屈服,使得结构具有良好的抗震性能。

对剪力墙结构中连梁的认识

对剪力墙结构中连梁的认识
序发展 提供 保障 。实 现农 民工市 民化 、 本地 化 、 家 庭化 来实 现 真
社. 2 01 2.
科 学文献 出版 社 , 2 0 1 1 .
8 ] 李 正 的城镇化 , 同时改进 城 中村 政策 , 既要 推动 “ 城 中村 ” 的空问形 [ 态改造 , 又要推动其社 会形态 改造 和经济再 造 , 实现 “ 城 中村 ” 与
略 研 究课 题 组 , 2 0 1 0 .
4 ] 太原都 市 区规 划( 2 0 1 1~ 2 0 3 0 ) ( 报 批稿) [ Z ] . 2 0 1 2 . 在小城镇建设 中, 凸显城镇的个性 , 彰显文 化底 蕴 , 把 城镇 的 [ [ 5 ] 湖南省城镇化 发展 战略研 究[ R] . 湖 南城 市蓝皮 书课 题组 , 历史感 、 生态性有 机体 现出来 , 使城 镇面貌 、 人居环 境实现 根本性
林. 中 国城 市化 质量 差异 与其 影响 因素 研 究 [ M] . 北
京: 中 国农 业 出版 社 , 2 0 0 8 .
Re s e a r c h o n p r o b l e ms i n ur b a n i z e d d e v e l o p me n t i n Ta i y u a n a n d s o me s t r a t e g i e s
第3 9卷 第 1 1期 2 0 1 3年 4 月
山 西 建 筑
S HAN XI ARC HI T EC T UR E
V o 1 . 3 9 No . 1 1
A p r . 2 0 1 3
・1 9・

结 构
・抗 震

文章编号 : 1 0 0 9 — 6 8 2 5( 2 0 1 3 ) 1 1 — 0 0 1 9 . 0 2

连梁超筋怎么处理?

连梁超筋怎么处理?

1、连梁受力分析当剪力墙在水平力作用下产生侧移时,连梁由于受到两端墙的约束而产生相应约束弯矩,在剪力墙的转角不变情况下,连梁的线刚度越大则约束作用越强,相应产生的约束弯矩也越大。

对于各层平面基本相同的结构,连梁的最大弯矩(剪力)一般出现在最大层间位移角所在层及附近楼层,当连梁刚度相对较大时,其最大内力层会有所下移动。

2、连梁超筋解决措施剪力墙连梁对剪切变形十分敏感,其名义剪应力限制比较严,在很多情况下设计计算会出现“超限”情况,高规7.2.26 给出了一些处理方法。

1 减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施。

2 抗震设计剪力墙连梁的弯矩可塑性调幅;内力计算时已经按本规程第5.2.1条的规定降低了刚度的连梁,其弯矩值不宜再调幅,或限制再调幅范围。

此时,应取弯矩调幅后相应的剪力设计值校核其是否满足本规程第7.2.22条的规定;剪力墙中其他连梁和墙肢的弯矩设计值宜视调幅连梁数量的多少而相应适当增大。

3 当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时,可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,墙肢截面应按两次计算的较大值计算配筋。

1)其中,降低梁高最为有效,因连梁对剪力墙的约束能力随连梁的线刚度的减小而减小,梁高h对梁线刚度的影响是三次方的关系,而对受剪承载力是一次方的关系;降低梁高的另外一种方式是连梁中间设水平缝,具体见抗规2010版6.4.7条。

2)当降低梁高还不能解决超筋问题时,还可以通过减短墙长增加梁长的方式降低连梁线刚度;3)此外,应避免竖向荷载下连梁承受剪力过大,如连梁上最好不要搭设楼面主梁。

4)还有避免连梁两侧的剪力墙轴压比相差过大,轴压比相差较大会造成剪力墙的附加剪力,在连梁两侧墙长相差悬殊时很容易出现。

5)还可在连梁两端点铰。

6)虚梁做法之前做一个项目.与电梯间井筒相连的一根连梁超筋很厉害.由700高做到20000都无济于事.听说北京院有一种做法.就是把超筋的连梁设成100x100的虚梁. 剪力墙按此计算配筋.保证墙有足够的安全储备. 然后连梁还是按原来做成200x400.在配箍率有一定保证的前提下给此连梁配筋..条件是此连梁主要用于耗能不太用于承重.无次梁搭接.对于北京院的上述做法,笔者理解为,其实是执行高规3 当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时,可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,墙肢截面应按两次计算的较大值计算配筋。

剪力墙结构中如何解决连梁问题

剪力墙结构中如何解决连梁问题

宜满足
震设计的
力和 使用要求。
3具体工程案例分析
通过PKPM的计算分析,结构整体指标中,在下部2 -7
层出现了连梁抗剪
足要求以及『方向的位
为1/920
合要求,本建筑结构方案平面中,X方向
大,

了 3.7倍,
『方向刚度较小,其 指标
合。由
剪力墙的数 、厚 、


建筑

束,
行整,
通过修改框架梁、连梁的截面
减系
数0.7左右,8 、9度抗震设防烈度区为0.5-0. 55)目的
减少地震作用下的连梁受力,
梁剪力作用效应最不

时,连梁刚
宜折减。
2.7荷载表现小的情况
梁破
向荷载无明显影响时(无楼面梁支
撑在连梁上时),可 在大震作用下
梁不参与工作,按

行 次多遇地震作用下结构内力分析,墙
按两次计算的较大内力进行包络设计,同时连梁
#中图分类号】TU318.2
#文献标志码】A
剪力墙结构中连梁作为重要的结构构件之一,具有
小、面大、
墙肢刚度较大等特点。高层建筑在水

和水平地震作用下,不论剪力墙结构、框架-剪力墙
结构,还
体结构,连梁都
易发生超筋超限现象。因
要措施,保证梁截面符合设计要求,研究;混
剪力墙结构及其破坏模


,而作为耗
构件的连梁,如何保证连梁不发生剪切破坏,

5丰 结 构•
剪力墙结构中如何解决连梁问题

(厦门大学嘉庚学院,福建漳州363105)
#摘要】文章对具体工程案例设计过程中,出现连梁受剪不满求设计要求时,采取了不同处理方法进行计

高层建筑剪力墙中连梁设计建议和配筋计算

高层建筑剪力墙中连梁设计建议和配筋计算

高层建筑剪力墙中连梁设计建议和配筋计算王 震(西南交通大学 成都610031)摘 要 本文通过对高层建筑剪力墙连梁的工作原理以及在荷载作用下的破坏机理的分析,提出在连梁设计时的建议,并讨论了连梁设计的两种配筋计算。

关键词 高层建筑 连梁 配筋前 言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 ! 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。

剪力墙结构设计中连梁超筋问题及处理措施

剪力墙结构设计中连梁超筋问题及处理措施

剪力墙结构设计中连梁超筋问题及处理措施提要:随着社会的发展,如今越来越多的住宅结构形式采用剪力墙结构,尤其对于高烈度区,或者体形比较不规则的剪力墙结构,连梁超筋是不可不免的。

本文分析了高层剪力墙结构设计时连梁超筋的原因,并给出了常用的处理措施。

关键词:连梁超筋;处理措施;引言高层住宅建筑的结构设计,近年来以剪力墙的形式居多,而新修改的规范也提出了更加严格的设计标准。

本文仅对剪力墙结构设计时出现的连梁超筋问题提出一些解决办法。

连梁指在剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,在墙肢平面内相连且与剪力墙轴线夹角不大于25度,跨高比小于5的短跨梁。

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作用下,连梁的内力往往很大。

所以连梁超限问题在剪力墙中是很常见的,尤其是在高烈度区,经常会遇到连梁超限的情况。

地震工况下除了竖向荷载产生的内力外,连梁产生内力的原因一般有两种,一是连梁两端竖向构件变形不一致使连梁产生的相对位移;二是连梁两端竖向构件弯曲变形使连梁产生转角。

而连梁超限的原因一般有两种,第一种是受弯超限,具体表现为连梁纵向受拉钢筋配筋率超过2.5%,或梁端混凝土受压区高度和有效高度之比大于规范限制,连梁受弯超限一般也可以通过调整连梁截面尺寸或计入受压区钢筋贡献来解决,这类超限一般是比较好解决的;第二种是连梁不满足减压比控制要求,此时连梁的破坏形式为斜压破坏,脆性特征明显,需妥善处理,根据规范建议结合实际工程经验,一般有效的解决方法有以下几种:1、连梁刚度折减这是规范推荐也是工程中常用的方法,在计算中,由于考虑构件是按弹性考虑的,墙的刚度远大于连梁的刚度,在墙稍有变形的情况下,连梁会承担极大的弯矩和剪力。

此时连梁会先开裂,这正是抗震所要求的连梁成为抗震的第一道防线,也是计算中允许对连梁刚度折减的原因。

为了保证连梁正常使用状态下的工作性能,控制裂缝不要开展过大,连梁折减系数不要取得太小,设计时要根据建筑的抗震设防烈度的高低确定连梁的刚度折减系数,通常6、7度地区可取0.7;8、9度地区可取0.5,非抗震设防地区和风荷载控制为主的地区不折减或少折减。

剪力墙结构的连梁设计

浅谈剪力墙结构的连梁设计[摘要]探讨了在实际设计应用中剪力墙连梁的计算模型该如何合理选取,连梁超筋后应如何用合适的方式处理等设计思路。

[关键词]连梁计算模型超筋处理中图分类号:[f213.2] 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)23-0149-010.引言近年来,剪力墙结构在钢筋混凝土多高层建筑中得到了最广泛的应用,做好剪力墙结构设计,已经成为结构设计人员所应具备的基本能力之一。

连梁作为剪力墙结构中不可或缺的基本构件,更应在结构设计中重点关注。

1.连梁计算模型的合理选取目前连梁计算模型主要分为墙元(剪力墙开洞形成的连梁)模拟和梁元(即杆元,两节点间布梁形成的梁)模拟两种。

墙元模拟时连梁实际是墙的一部分,连梁四角与墙肢协调,连梁的抗弯刚度计算值要大于梁元的计算结果。

适合于跨高比小于5的强连梁的计算。

采用此种计算模型,结构抗侧刚度计算值较大,结构侧向位移计算值较小。

一般情况下,连梁超筋较多,剪力墙的计算数值较小(多为构造)。

梁元模拟时连梁两端与墙肢变形协调,其抗弯刚度计算值要小于墙元的计算结果。

适合于跨高比不小于5的弱连梁的计算。

采用此种计算模型,结构抗侧刚度计算值较小,结构侧向位移计算值较大。

一般情况下,连梁超筋较少,剪力墙的计算数值较大。

通常情况下,框架-剪力墙结构由于墙体相对较少,建议采用强连梁(高度大于400mm且跨高比小于5)连接的结构形式以保证墙体部分的足够刚度,且相对容易控制侧向位移比限值;对于纯剪结构,由于墙体数量众多,刚度足够大,位移比足够小,建议大量采用弱连梁(高度不大于500mm且高跨比不小于5)连接的结构形式。

在实际应用中,对于整个结构的四周窗洞,所有连梁顶可只布置到楼层标高处,其上窗台部分用填充砌体封堵即可。

这种对连梁的规则化处理,既可简化结构设计,又可节约成本造价。

2.连梁超筋的处理方法剪力墙结构设计中连梁超筋是一种常见现象。

规范有明确处理措施:1.减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施。

关于剪力墙连梁设计中的若干问题分析

关于剪力墙连梁设计中的若干问题分析连梁是剪力墙结构和框架-剪力墙结构抗震设计中的关键构件,连接墙肢与墙肢,它可以起到消耗地震能量的作用,此关键部位设计的合理与否直接影响到建筑物抗震性能的好坏。

通过对剪力墙连梁抗震协同工作机理的分析,来指导如何在实际工作中正确处理连梁相关的一些问题。

标签:剪力墙连梁;刚度折减;超配筋处理1、连梁刚度折减及电算模拟1.1 连梁的工作机理分析在风和地震作用等水平荷载作用下,墙肢产生弯曲或剪切变形,使连梁相对墙肢产生转角,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影响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)和延性破壞(弯曲破坏)。

连梁在发生脆性破坏时就丧失了承载力,各墙肢丧失了连梁对它的约束作用,将成为独立墙肢。

这会使结构的侧向刚度大大降低,变形加大,并最终可能导致结构的倒塌。

连梁在发生延性破坏时,梁端形成塑性绞,结构刚度降低,变形加大,从而消耗地震能量。

此时连梁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。

1.2连梁刚度折减系数取值伴随着连梁梁端产生塑性变形,结构刚度退化,变形加大,结构出现内力重分布,剪力墙墙肢内力加大,所以内力和位移计算中对连梁刚度应予折减。

《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第5.2.1条文说明指出,在不影响承受竖向荷载能力的前提下,允许其适当开裂(降低刚度)而把内力转移到墙体上。

通常,设防烈度低时可少折减一些(6、7度时可取0.7),设防烈度高时可多折减一些(8、9度时可取0.5)。

折减系数不宜小于0.5,以保证连梁承受竖向荷载的能力。

对框架-剪力墙结构中一端与柱连接、一端与墙连接的梁以及剪力墙结构中的某些连梁,如果跨高比较大(比如大于5)、重力作用效应比水平风或水平地震作用效应更为明显,此时应慎重考虑梁刚度的折减问题,必要时可不进行梁刚度折减,以控制正常使用阶段梁裂缝的发生和发展。

对剪力墙结构中连梁设计问题的讨论


收 稿 日期 :0 11 -7 2 1 -10
作者简 介: 满红 (9 3 ) 男 , 理 工大 学建筑与 土木 工程 学院硕 士研 究生 , 刘 18 一 , 太原 山西 太原 王 东波 (9 5 , , 18 一) 男 太原 理工 大 学建筑与 土木 工程 学院硕 士研 究生 , 山西 太原
002 304 002 30 4
与其他形式 的组合 结构节 点相 比施工更 加便 利 , 值得 推 广 是 实际上是 限制连梁纵 向钢筋 的配筋数 量。跨高 比愈小 , 限制愈严 烦 , 。 格, 有时甚至不能满足 弹性计 算所 得设计 弯矩 的要 求 。此 时 , 用 的一种节点形式 J 加高梁断面尺寸 的做法 是不 明智 的, 当设 法 降低连 梁 的弯矩 , 6 设 计建 议 应 加大连梁截面厚度或提高混凝土等级 。 在墙肢和连梁 的协 同工作 中, 力墙应该 具有足够 的 刚度 和 剪
研究 [] 工业建筑 , 0 ,8 sp :5 —6 . J. 2 8 3 (u ) 49 42 0
Onsimi efr n eo te- b o ceeclmnj ito tl a e es cp roma c f el u ecn rt ou on fmea mp r s t d
整等 , 难使 连梁的设 计符合要 求。 仍
地 区设 防烈 度 的多遇地 震影 响 时, 般 一 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
即在连梁 中只 配置 纵 向受力 钢 筋和 箍 筋 的一种 配 筋 方式 。 地震 时, 不致 倒塌或 发生危及 生命 的严 重破坏 。因此 , 力墙 的 剪
墙结构在高层建筑 中的应用解决 了这个 问题 , 剪力墙 结构 由于其 侧 向刚度大 , 变形小 , 能承受较大的侧 向力 , 在实 际高层建筑 中已

剪力墙结构中连梁的设计与计算

剪力墙结构中连梁的设计与计算摘要随着现代建筑的发展,剪力墙结构形式的民用建筑日益增加,已经成为现代都市中比较普遍的建筑结构形式。

本文着重论述了剪力墙结构体系中连梁的工作模式及破坏机理,从而总结了有关连梁的设计建议。

关键词脆性破坏延性破坏塑性铰前言连梁对于联肢剪力墙的刚度、承载力、延性等都具有十分重要的影响,它是实现剪力墙二道设防设计的重要构件。

连梁两端承受反向弯曲作用,截面厚度较小,是一种对剪力墙变形十分敏感、且容易出现斜裂缝和剪切破坏的构件。

设计连梁的特殊要求是:在小震和风荷载作用下,它起着联系墙肢、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,允许它剪切破坏。

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特点,从概念设计的需要和可能对连梁进行设计。

一、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。

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