探讨框架结构强柱弱梁设计.doc

探讨框架结构强柱弱梁设计.doc探讨框架结构强柱弱梁设计
【摘要】对于强柱弱梁规定的设计，框架结构强柱弱梁影响因素进行归纳， 本文将采取可靠的设计构造措施保证框架结构，在各种使用状态下的安全性，并 提出具体设计对策和建议，对于控制建筑物结构的安全性、经济性指标参考起到 很大的作用。
【关键词】结构设计；强柱弱梁设计；框架
一、 相关规范参照
GB50011-2001《建筑抗震设计规范》规定，对于考虑地震作用组合的 一、二、三级框架柱，除框架顶层和柱轴压比小于0. 15者及框支梁与框支柱的 节点外，柱端组合的设计弯矩应满足下式要求：
EMC=r|CZMb(l)
一级框架结构及9度时，尚应符合：
工MC=r|C》Mbua (2)
式中工MC 节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设
计值之和，上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配；
工Mb 节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之
和，一级框架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取0；
ZMbua 节点左右梁端截面反时针或顺时针方向实配的正截面抗震
受弯承载力所对应的弯矩值之和，根据实配钢筋面积(计入受压筋)和材料强度标 准值确定；
11C 柱端弯矩增大系数，一级取1. 4,二级取1. 2,三级取1. 1。
虽然《建筑抗震设计规范》对“强柱弱梁”的设计作了上述具体的规定， 但经过众多学者对部分地震灾害相关报告分析显示，并没有出现框架结构出现梁 餃机制，绝大部分现浇框架结构仍然出现了柱端严重破坏的“强梁弱柱”破坏现 象，仅未设置现浇板的框架结构实现了“强柱弱梁”，即框架梁率先破坏，框架柱 基本完好。
二、 影响强柱弱梁的因素
柱轴压比的影响。现行规范轴压比限值偏高是导致框架结构抗地震倒 塌能力不足的主要原因。在地震过程中，轴压比过高容易造成柱压溃破坏，适当
控制轴压比对实现强柱弱梁机制是非常有益处的。
梁计算中楼板的影响。在结构设计中一般都是不考虑楼板参与整体计 算，大部分情况下是直接将荷载倒算的梁上，而在计算水平荷载（地震与风荷载） 的时候考虑楼板对梁刚度的提高作用，用一个中梁（边梁）刚度放大系数来考虑楼 板的作用，但计算梁配筋的时候又只考虑矩形截面，这样一来形成了本来是T 形梁承受荷载，钢筋计算却完全集中在矩形截面中。
填充墙对结构刚度的影响。在实际工程中很多围护结构是砌体墙，而 地震作用下砌体墙与梁一起运动，无疑对梁有一个较大的加强作用。而柱子一般 情况下额外承受砌体墙与梁共同作用产生的剪力，这对抗震规范“强梁弱柱”机制 的实现是个很大的挑战。
裂缝计算加大了梁端的抗弯能力。不合理的裂缝计算加大了梁端配筋 面积，导致梁端计算弯矩过大，梁端裂缝宽度计算值大于实际值，同时，加大梁 端配筋，抗震调幅与梁端裂缝挠度计算的矛盾，对“强柱弱梁”机制实现增加了 新的负担。
梁底配筋的不合理。现阶段梁配筋设计绝大部分都采用国家标准图 03G101-1,设计施工不区分具体情况而盲目套用图集，造成梁端底面实际配筋 大大超出强柱弱梁计算中对应于梁底弯矩设计值的配筋量，当跨中弯矩对底筋起 绝对控制作用时，所有底筋均锚入柱中，使梁端抗弯矩能力大大增加，问题更严 重。
梁柱刚度比过大而导致强柱弱梁机制难于实现。
6. 1当梁柱刚度比超过一定值，在水平侧向力作用下，框架柱相对弯矩