高层剪力墙连梁浅谈.doc

高层剪力墙连梁浅谈摘要:高层结构中,连粱是一个耗能构件,连梁的剪切破坏会使结构的延性降低,对抗震不利,设计时应注意对连梁进行“强剪弱弯”的验算,保证连梁的弯曲破坏先于剪切破坏。关键词:高层建筑;剪力墙;连梁设计中图分类号:TU973+.16文献标识码:A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,与连粱相连的墙体刚度又很大等特点。因此,高层建筑在水平力的作用下,连梁的内力往往很大。此外,在高层建筑中,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。一、剪力墙连梁概念及具体形式由于钢筋混凝土剪力墙抗侧及抗扭刚度大,地震作用下变形小、承载能力大,成为高层建筑钢筋混凝土结构的主要抗侧力结构构件。剪力墙由墙肢及连梁两种构件组成,连梁是连接墙肢与墙肢、墙肢与框架柱的梁。连梁与一般形式的普通梁的有区别,它不仅是单纯的受力构件,它还能在墙与墙或墙与框架柱之间通过它的连接相互传力,使两个相离的构件能整体工作。连梁的主要形式有两种:一种是在剪力墙平面内连接墙肢与墙肢,另一种是在剪力墙平面内连接墙肢与框架柱。由于连梁要能将墙与墙或墙与框架柱之间连接起来相互传力,使两个相离的构件整体工作,所以它必须具有一定的刚度才能具备这个能力。通过不断试验研究及总结,对跨高比小于5的连梁,在竖向荷载作用下的弯矩比例较小,水平荷载作用下产生的反弯使它对剪切变形十分敏感,容易出现剪切裂缝,当连梁跨高比不小于5时,在竖向荷载作用下的弯矩所占比例大,此时梁的受力特点情况更接近于框架梁,换言之此时梁的表现形式虽为“连梁”,但由于其刚度不够大,不足以起到传力作用,所以对于跨高比不小于5的“连梁”按照框架梁计算及构造设计。二、高层建筑中剪力墙连梁的作用及其破坏问题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,即脆性破坏和延性破坏。抗震规范规定了连梁截面的剪压比限值和抗震等级为一级、二级、三级时连梁端部剪力设计值的调整系数,也是为了防止连梁早于弯曲破坏发生剪切破坏。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。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,并最终可能导致结构的倒塌。三、关于高层建筑中剪力墙连梁设计的几点建议在高层建筑中,墙肢和连梁的协同工作中,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